Author: Дятков С.В. Михеев А.П.
Tags: общественные, коммерческие и промышленные здания гражданская архитектура в целом строительство архитектура строительные конструкции промышленные здания конструкции в промышленном строительстве
ISBN: 5-903178-01-4
Year: 2006
Text
С В.Дяткор А.П, Михеев
АРХИТЕКТУРА
ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
С. В. Дятков|, А. П. Михеев
АРХИТЕКТУРА ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Издание четвертое, репринтное
Третье издание рекомендовано Министгоств^м общего
и профессионального образования РФ в качестве учебника
для студентов высших учебных заведении,
обучающихся по строительным специальностям
Москва
2006
УДК 725.144.055
Научный редактор А. П. Михеев
|Дятков С.1Ц Михеев А. П. Архитектура промышленных зданий. — 4-с изд.,
репринтное. — М.: ООО «БАСТЕТ», 2006. — 480 с. Рис. 227. табл. 31, библиогр.
48 назв.
ISBN 5-903178-01-4
В книге освещены вопросы проектирования промышленных зданий на основе орга-
нического единства производственно-технологических, технических, художественно-
эстетических, экономических и экологических требований. Подробно рассмотрены вопро-
сы конструирования зданий. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта
предложены многочисленные варианты конструктивных решении промышленных зданий
и их элементов.
В книге большое внимание уделено вопросам совершенствования промышленных
зданий, архитектуры внешних объемов и интерьеров, обеспечения благоприятных усло-
вий труда.
Рецензенты: кафедра архитектуры Московского государственного строительного
университета (зав. кафедрой, профессор А. К. Соловьев); профессор, доктор техн. наук,
академик АЕ, член Международного института звука и вибрации, г. Лондон, зав. кафед-
рой М. С. Седов (Нижегородский архитектурно-строительный университет).
{Дятков Станислав Владимирович
Михеев Анатолий Петрович
Учебник
Рсдактор В. С. Кулакова
Технический редактор С. А. Иванова
Художественный редактор А. Н. Апрелев
Компьютерный набор С. А. Иванова
Подписано в печать 01.06.06. Формат 70x100 'Д*. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Уел. псч. л. 30. Тираж 2000 экз. Заказ № 0612490.
ОСЮ «БАСТЕТ»
115477, Москва. Кантемировская, 53, корп. 1.
Тел. (495) 514-76-85. E-mail: infotwrtfcyandex.ni
Отпечатано в полном соответствии с качеством
предоставленного электронного оригинал-макета
в ОАО «Ярославский полиграфкомбннат»
150049, Яросламь. ул. Свободы, 97
ИII 1(1
© Пензенская государственная архитектурно-
строительная академия. 1998
С Издательство АСВ, 1998
©ДятковВ. С., 2006
© Михеев А. П.. 2006
ISBN $-903178-01-4 © ООО «БАСТЕТ», 2006
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга является репринтным изданием с третьего издания,
выпущенного издательством АСВ в 1998 году. Первые два выходили в свет
в 1976 и 1984 гг. в издательстве «Высшая школа». Содержание и последова-
тельность изложения материала соответствуют требованиям квалификационной
характеристики и стандарта к учебной дисциплине «Архитектура» по специаль-
ности 290300 «Промышленное и 1ражданское строительство».
Третье издание книги было дополнено новыми материалами исходя из изме-
нившихся требований к архитектуре промышленных зданий, в частности повы-
шению их архитсктурно-художесгвенного и технического уровня, экологической
безопасности. Рассмотрены новые подходы к экономической оценке промыш-
ленных зданий в условиях рыночной экономики.
В книге широко использован отечественный и зарубежный опыт про-
ектирования. строительства и эксплуатации производственных, админи-
стративных и бытовых зданий. Предложено использование эффективных строи-
тельных конструкций, материалов и изделий.
В подготовке и написании отдельных глав книги приняли участие доценты,
к. т. н. А. В. Карасев (глава II). И. Н. Мишанин (глава XIII), советник РААСН,
член Российской Ассоциации инженеров-строителей (РАИС), заслуженный
строитель России В. Н. Гриньков (глава XX).
Авторы признательны и выражают глубокую благодарность кафедре архи-
тектуры МГСУ (зав. кафедрой профессор А. К. Соловьев, профессор
Ю. С. Тимянский), профессору, доктору техн, наук М. С. Седову (НГАСА) за
ценные замечания по рукописи, высказанные при редактировании, а также
инж. В. В. Кучиной за подготовку и оформление рукописи.
Пензенская государственная архитектурно-строительная академия и авто-
ры пользуются возможностью выразить также благодарность Ассоциации
строительных вузов (АСВ), директору издательства Н. С. Никитиной, а также
Пензенским строительным организациям, оказавшим неоценимую поддержку и
помощь при окончательной подготовке книги к изданию.
3
ВВЕДЕНИЕ
Зарождение промышленного строительства в России относят ко вто-
рой половине XVIII века, когда благодаря реформам Петра I в ней начал-
ся подъем экономики. С этим периодом связано быстрое развитие
промышленности, особенно металлургической, металлообрабатывающей,
текстильной, стекольной и кожевенной. К концу 60-х годов XVIII века в
России насчитывалось 663 подобных промышленных предприятия, в
1804 году - уже около 1200 с числом работающих около 340 500 чел.
Строительство металлургических и металлообрабатывающих пред-
приятий велось в этот период преимущественно на Урале. Так, в
1800 году уральская металлургия давала 82% общерусской выплавки стали
и 20% мирового производства чугуна. Здесь насчитывалось 32 завода,
среди которых наиболее крупными были Нижне-Тагильский, Невьян-
ский, Кыштымский и Уткинский. В 1770-1790гг. к ним добавились круп-
ные Всрхне-Салдинекий и Нижне-Иссетский заводы, а также ряд заво-
дов в Прикамье (Елизавето-Пожевский, Полазнинский и др.). В составе
этих заводов - доменные, молотовые и литейные производства с доволь-
но высоким по тем временам уровнем технологии.
Однако самой развитой отраслью промышленности на рубеже XVIII-
XIX веков была текстильная. Основными ее центрами были Москва,
Петербург и Ивано-Вознесенск.
Развивались предприятия оборонного назначения. Крупные пушеч-
ные и оружейные заводы были построены в Туле, Петрозаводске и на
Урале.
Заводы того периода включали в себя большое количество отдельных
цехов ("фабрик", как их тогда называли) и всевозможных мастерских,
каждый завод изготавливал для себя все необходимое - от кожаных мехов
и слесарных инструментов до сальных свечей.
Заводские корпуса, как правило, имели прямоугольные очертания,
что соответствовало требованиям технологии и приемам строительства.
Жилые дома мастеровых и работных людей располагались преимуще-
ственно на территории завода. Крупные заводские корпуса выделялись в
заводских поселках благодаря своей величине и общему планировочному
решению. Суровые и простые объемы фабричных зданий оживлялись
самым минимальным количеством деталей утилитарного назначения -
фонарями, слуховыми окнами и т.п.
4
В первой и второй половине XVIII века производственные здания
строились преимущественно из дерева. Конструкция производственного
здания представляла собой каркас, состоящий из стоек, обвязок и стро-
пил с наружными стенами из несущих стоек и забранных в их пазы
бревен и горбылей. Иногда применялись и фахверковые конструкции на
каменных фундаментах. Заводские корпуса перекрывались обычно высо-
кой четырехскатной или двускатной кровлей с вытяжными фонарями.
Высота покрытия в 2-3 раза превышала высоту стен, что в суровых
уральских условиях избавляло от снежных заносов. Применение высоких
тесовых и черепичных кровель было оправдано необходимостью установ-
ки громоздкого оборудования высоких плавильных печей и обеспечения
естественного воздухообмена. Оборудование внутри цехов размещалось
на каменных фундаментах, а под стенами часто устраивались свайные
основания. Высота рубленых стен достигала 6-7 м.
В конце XVIII и, особенно, в начале XIX веков в заводском строи-
тельстве стали чаще употреблять кирпич, камень, металл.
Примером производственных зданий второй половины XVIII-века,
возведенных в кирпиче и камне, может служить Нижне-Тагильский
завод. Так, пильная мельница этого завода была расчленена тягами на
три яруса, по углам сделаны пилястры, окна обработаны наличниками
с треугольными фронтонами. В нижнем этаже по оси здания введены
проемы полуциркулярной формы и ряд других архитектурных элементов,
свидетельствующих о сходстве промышленных сооружений того времени
с другими гражданскими постройками.
В молотовых и других металлообрабатывающих производствах в связи
с изменяющейся технологией нередко требовалось увеличение ширины
заводских корпусов, т.е. увеличение пролетов, которые обычно перекры-
вались металлическими фермами. Первые металлические фермы выпол-
нялись в чугуне, ломкость которого и плохая работа на изгиб не давали
возможности изготавливать их для больших пролетов. Это способство-
вало появлению железных клепаных ферм больших пролетов. Так, при
строительстве Богословского медеплавильного завода, построенного в
1802 году, были применены железные фермы пролетом 22,5 м из клепа-
ного профилированного полосового железа.
Открытие в 1773 году Кулоном новой теории расчета сводов и арок
дало возможность усовершенствовать практические методы расчета кон-
струкций. Это обусловило применение новых конструктивных систем,
в частности железных и чугунных опор, балок, стропил и т.п. Появились
своды с большими пролетами, армированные железом, более совершен-
ные способы кладки с полной перевязкой рядов кирпичей, деревянные
стропильные фермы и перекрытия, подвешенные к ним и т.д.
5
В этот период в связи с организацией государственных кирпичных
заводов было резко увеличено производство кирпича. Благодаря армиро-
ванию конструкций, стало возможным уменьшение толщины столбов,
стен, увеличение дверных и оконных проемов в стенах. Кровли зданий
становятся менее крутыми в связи с использованием в них листового
железа.
В начале XIX века при проектировании промышленных зданий впер-
вые стали применять альбомы типовых проектов, наметилась стандарти-
зация конструктивных элементов. Первые такие альбомы были выпу-
шены в 1809-1811 гт. Например, по такому "образцовому" проекту был
построен фасад медеплавильного корпуса Богословского завода.
Вместе с промышленными объектами строились административные
здания и хозяйственные постройки, которые образовывали архитектур-
но-целостные производственные комплексы. Среди них Верхне-Исет-
ский и Каменский заводы принадлежали к лучшим произведениям
русского промышленного зодчества того времени.
Промышленные предприятия в сложившихся городах размешались
преимущественно на окраинах, ниже по течению рек. Крупное промыш-
ленное строительство вызвало появление городов нового типа - городов-
заводов. К началу XIX века такие города-заводы, как Екатеринбург,
Нижний Тагил, Невьянск, Нижняя Салда и др. были довольно значи-
тельны. В этих городах завод занимал главное место, и его расположение
определяло всю планировку города-завода в целом.
В конце XVIII - начале XIX веков к промышленному строительству
начали привлекаться архитекторы, получившие образование в Академии
художеств. Реформой 1806 года предусматривалось создание института
архитекторов заводов, горных округов и главного управления горных
заводов Урала. В первой трети XIX столетия на Урале работало свыше
30 архитекторов, строивших и реконструировавших заводы и горные го-
рода. Наиболее видными архитекторами были воспитанники Петербург-
ской академии художеств: И.И. Свиязев, А.З. Комаров, А.П. Чеботарев и
др. Совместно с технологами, механиками и гидротехниками они создали
ряд заводских комплексов, выполненных на высоком техническом уров-
не.
И.И. Свиязев (1797-1875), участвовавший в составлении проектов и
перестройке многих заводов на Урале (Воткинский, Богословский, Югов-
ский, Мотовилихинский и др.), проявил себя как новатор в решении
конструктивных проблем. Он разработал и внедрил на Богословском за-
воде деревянные фермы пролетом 34 м, создал и испытал новую систему
металлических сегментных ферм для перекрытий цехов больших для того
времени пролетов.
6
Рис. 1. Баранчинский завод на Урале, 1829-1931 гг.
А.З. Комаров (1793-1857) был автором ряда выдающихся произве-
дений промышленной архитектуры того времени (Баранчинский, Верх-
не-Туринский и Кушвинский заводы). Так, Баранчинский завод состоял
из доменного, главного, и двух примыкающих к нему корпусов для литья
чугунных изделий. Заводские корпуса образовывали своеобразный двор
для выпуска чугуна. Два квадратных в плане башнеподобных объема
главного доменного корпуса были завершены куполообразными крыша-
ми и объединены одноэтажным помещением воздуходувной машины.
Арочные окна, прорезывающие фасады всех зданий, охватывали двор,
усиливая целостность всего комплекса. Центр протяженного фасада зда-
ния подчеркивал огромный арочный проем, завершенный могучим
фронтоном. В основу планировочного и конструктивного решений заво-
да была заложена единая модульная сетка с шагом 7,4 и 8,5 м по ширине
и глубине. Для того времени это был новаторский прием.
В промышленной архитектуре рассматриваемого периода начала
складываться и получать дальнейшее развитие триединая задача - объе-
динение технологических, конструктивных и эстетических качеств в духе
принципов архитектуры классицизма.
Вторая половина XIX и начало XX века были одним из наиболее
значительных переломных этапов в истории промышленного строитель-
ства и архитектуры.
После реформы 1861 года Россия сделала большой шаг вперед в раз-
витии капиталистического производства. По темпам промышленного
производства русский капитализм превзошел в этот период многие стра-
ны, в том числе Англию, Францию и Германию. Быстро развивающиеся
капиталистические монополии охватили и строительство. В 1913 году в
7
России действовало 457 акционерных строительных обществ, из которых
222 находились в Москве, 156 - в Петербурге и 79 - в остальных городах
России.
Развитие промышленности требовало строительства производствен-
ных зданий нового типа - одноэтажных, многопролетных, освещаемых
верхним светом, и многоэтажных значительной глубины с крупными
световыми проемами. В этот период, наряду с традиционными отраслями
промышленности (металлургия, металлообработка, легкая промышлен-
ность), получает развитие электротехническая и газодобывающая про-
мышленность, машиностроение и транспортное строительство.
Новые типы производственных зданий настоятельно требовали новых
конструкций разных систем и новых строительных материалов, новых
видов механизации и методов организации строительных работ.
В 1886 году в строительстве впервые был применен железобетон,
который нашел широкое применение в сооружениях самого различного
назначения. Это стало возможным в результате разработки русскими
инженерами соответствующих методов теоретических расчетов и конст-
руирования. Например, в 1904 году инженером Н.М. Абрамовым была
разработана система колонн "бетон в обойме" из плоских спиралей, поз-
воляющая изготавливать прямоугольные сечения малой площади. Инже-
нер А Ф. Лолейт впервые в мире разработал безбалочные железобетонные
перекрытия, которые были применены при перестройке прядильного
корпуса Егорьевской бумаго-прядильной фабрики, а также при сооруже-
нии в 1909 году перекрытий в Золоторожском парке московского трам-
вая.
Новаторские поиски этого периода в области деревянных и инже-
нерных конструкций во многом были связаны с деятельностью русского
инженера В.Г. Шухова (1853-1939). Он обосновал закономерность пере-
хода от плоских к пространственным сетчатым конструкциям. Идеи
В.Г. Шухова нашли применение во многих сооружениях, в том числе
и при перекрытии больших пространств купольными сквозными конст-
рукциями.
Достижением строительной техники, отразившимся на архитектуре
того периода, были также новые отделочные материалы: облицовочные
кирпич и плитка, специальные виды камневидных штукатурок, разно-
цветная майолика и др. Значительно шире, чем раньше, в промышлен-
ном строительстве стало применяться стекло, листы которого позволяли
устраивать светопроемы больших размеров.
Благодаря исследованиям ряда крупных ученых (акад. Е.И. Орлов,
проф. НА. Белелюбский, проф. Д И. Менделеев и др.), отделочная тех-
ника была обогащена новыми методами повышения водостойкости
строительных материалов.
8
Россия второй половины XIX - начала XX века представляла собой
многонациональное государство. В ее состав входила Украина, Белорус-
сия, Польша, Кавказ, Туркестан (Средняя Азия) и другие так называемые
национальные окраины. Наиболее сильное развитие получила промыш-
ленность Украины, имевшей огромные природные богатства. Здесь после
реформы 1861 года высокими темпами стала развиваться тяжелая и
угледобывающая промышленность (Донбасс, Криворожье). Богатейшие
месторождения способствовали развитию нефтедобывающей промыш-
ленности на Кавказе (Баку, Грозный), по добыче меди (Армения), мар-
ганца (Грузия), хлопка-сырца (Средняя Азия).
Однако в становлении промышленности России прослеживалась не-
равномерность развития как по отдельным регионам, так и по отраслям
промышленности.
Если в первой половине XIX века ведущее место в развитии про-
мышленности играл Урал, то во второй половине XIX века большое
промышленное строительство было сосредоточено преимущественно в
Петербурге, Москве, Екатеринославе (Днепропетровск), Каменске (Дне-
продзержинск) и других крупных центрах на территориях Польши, При-
балтики и Сибири.
Во второй половине XIX века промышленные здания и сооружения
в связи с разделением труда и специализаций промышленности стали
дифференцироваться. Появились новые виды прокатных, литейных, до-
менных, мартеновских и других цехов металлообрабатывающей промыш-
ленности, разнообразные многоэтажные здания в текстильной промыш-
ленности, новые типы стекольных и кирпичных заводов, различные
заводы пищевой промышленности и тщ.
Важную роль в промышленном строительстве в этот период сыграло
применение двигателей внутреннего сгорания и электричества. В произ-
водственных зданиях появились более широкие возможности механиза-
ции технологических процессов, использования новых видов подъемно-
транспортного оборудования, в том числе и мостовых кранов. В связи с
этим возросли масштабы строительных предприятий и возникли такие
новые производственные здания, как большие котельные, тепловые элек-
тростанции, кислородные заводы, трансформаторные станции и т.п.
В это время более пристальное внимание стали обращать на создание
благоприятных санитарно-гигиенических условий для труда на производ-
стве (бытовые и санитарные устройства в цехах, освещение, аэрация и
др.).
Промышленные предприятия продолжали размещать преимуществен-
но в городах. При этом им отводили, как привило, лучшие территории
(берега рек и водных бассейнов, вблизи основных транспортных маги-
стралей и т.п.). Это нередко приводило к антисанитарному состоянию
9
водных и воздушных бассейнов городов, нарушало удобства жизни насе-
ления и загрязняло города.
По объемно-пространственной структуре и принципам архитектурно-
го построения промышленные здания рассматриваемого периода можно
подразделить на четыре группы.
Первая группа включала большие одно- и многопролетные одноэтаж-
ные корпуса с верхним фонарным освещением, в которых обычно разме-
шались машиностроительные и металлообрабатывающие производства.
Вторая - многоэтажные корпуса (4-6 этажей) текстильного и ему подоб-
ного производства. В них, как правило, применяли железокирпичные и
железобетонные перекрытия, опирающиеся на чугунные колонны. Третья
группа включала специальные сооружения, представляющие сочетание
объемов разных высот и этажности со сложной конфигурацией (электро-
станции, доменные печи, эллинги, газовые заводы и т.д.). Четвертая
группа объединяла разнообразные инженерные сооружения преимущест-
венно технического характера (элеваторы, зернохранилища, водонапор-
ные башни, холодильники и т.д.).
С эстетической точки зрения архитектура промышленных зданий
значительно уступала гражданским. В целом фасады и интерьеры про-
мышленных сооружений отличались от других большой простотой.
Обычно промышленные здания выполнялись из неоштукатуренной кир-
пичной кладки с минимальным количеством архитектурных деталей
(выкладки из кирпича, архивольты над окнами, пилястры и т.п.). Вместе
с тем, широкое применение каркасных конструкций, перекрытий боль-
шого пролета, фонарного освещения и т.п. способствовало отработке
новых приемов членения и пропорционирования больших поверхностей
стен. В ряде промышленных комплексов и отдельных зданий можно
было проследить ярко выраженные рационалистические черты архитек-
туры того периода.
В числе наиболее крупных промышленных предприятий, постро-
енных в рассматриваемый период, выделялись удачным единством
конструктивных и технологических требований Путиловский завод в
Петербурге, механический завод Гонера (впоследствии завод Ильича),
металлургический завод Гужона ("Серп и молот"), текстильные фабрики
Жиро ("Красный Октябрь") и Прохоровская ("Трехгорная мануфактура")
в Москве, а также ткацкие фабрики в Иваново-Вознесенске (фабрики
Гарелина, Бурылина, Зубкова и др.).
Среди предприятий Урала в этот период капитально перестроены
Нижне-Тагильский, Надеждинский, Александровский и Нижне-Салдин-
ский заводы, в которых наряду с технологическими изменениями про-
изошло и улучшение архитектурного облика.
10
Рис. 2. Сборочный цех Путиловского завода. С-Петербург,
70-ые годы XIX века
Рис. 3. Ткацкая фабрика Бурылина. Иваново-Вознесенск,
70-ые годы XIX века. Общий вид корпуса
II
Рис. 4. Здание кузнечной мастерской Арсенала. С-Петербург,
1870 г. Фасад
Изнурительные 1-я мировая и гражданская войны тяжело сказались
на экономике России. В 1920 году объем промышленной продукции по
сравнению с 1913 годом сократился в 4,5 раза, выплавка чугуна -в 36 раз,
стали - в 22 раза, добыча угля - в 3,3 раза, нефти - в 2,4 раза.
С учетом исторических событий в советский период (1917-1991гг.)
развитие экономики советского государства можно подразделить на два
основных этапа: с 1920 г. по июнь 1941 года и с 1946 г. до начала 1990-х
годов.
Первый этап развития экономики советского государства включал в
себя годы восстановления народного хозяйства (1920-1927) и годы плано-
мерного развития по пятилетним планам, начиная с 1928 года.
Первые годы восстановления экономики в основном были связаны
с созданием новых тепловых и гидравлических электростанций, а в добы-
вающей и обрабатывающей промышленности - с восстановлением суще-
ствующих фабрик и заводов. Только 20% средств выделялось на строи-
тельство новых предприятий.
К 1928 году были построены электростанции с суммарной выработ-
кой электроэнергии в 5 млрд. кВт ч в год. В их числе Каширская (1922г.),
Шатурская (1925г.), Кизеловская (1924г.), Свердловская (1926г.), Ивано-
во-Вознесенская ГРЭС (1928г.), Волховская ГЭС (1926г.) и др.
Проектирование и строительство электростанций, особенно гидротех-
нических, представляли собой сложную архитектурную и инженерную
задачу. В каждом конкретном случае приходилось создавать уникальные
сооружения, сочетающие передовые технологии, смелые строительные
решения, архитектурную выразительность, экономичность, обеспечива-
ющие динамичность строительства.
Так, Волховская гидроэлектростанция мощностью 56 тыс. кВт, явив-
шаяся первой самой крупной стройкой того периода, была возведена на
бурной и многоводной реке на фильтрующих известняках. Сам гидроузел
был размещен компактно - к водосливной плотине длиной 210 м и высо-
той 17 м под углом примыкала двухсотметровая гидроэлектростанция.
Одновременно с созданием крупной энергетической базы было улучшено
судоходство на ранее порожистой реке и началось строительство нового
12
города Волхова. Опыт строительства Волховской ГЭС (архитекторы
О. Мунц, В. Покровский, А. Тихомиров, Н. Гундобин, инженер Г. Граф-
тио) оказал заметное влияние на дальнейшее развитие архитектуры дру-
гих гидроэлектростанций.
В новом строительстве значительное место отводилось предприятиям
легкой промышленности и строительных материалов. Среди построенных
предприятий подобного вида высоким технологическим и архитектурно-
конструктивным уровнем отличались льнокомбинаты в Касимове, Пско-
ве, Орше (архитекторы И. Николаев, А. Фисенко), цементные заводы -
"Гигант", Спасский, Пиколевский, стекольные - в Гусь-Хрустальном,
Лисичанске, Гомеле, Дагестане и др.
В этих и других промышленных объектах нашли отражение новые
прогрессивные технологические решения и архитектурные формы. Так,
фабрика "Красная Талка" в г. Иваново (архитекторы Б. Гладков, И. Ни-
колаев) представляла собой двухэтажное здание шириной 38 м. Оно
впервые было выполнено полностью из железобетонных конструкций и
имело сплошное ленточное остекление. Этажи фабрики имели четкое
распределение по технологическому принципу. На втором этаже было
сосредоточено основное прядильное производство, требующее постоян-
ного режима влажности и хорошего освещения. Последнее обеспечива-
лось трехугольным фонарем над центральной частью цеха и вентиляци-
онными системами, короба которых размещались в двойном потолке.
Благодаря контрасту протяженной средней части с ленточным остекле-
нием и глухими плоскостями торцов, был создан выразительный фасад.
С 1928 года страна приступила к реализации широкой программы
индустриализации. Была поставлена задача в короткий срок обеспечить
мощное развитие всех отраслей промышленности и, в первую очередь
энергетики, добывающей и перерабатывающей промышленности, тяже-
лого машиностроения.
Небывалый объем строительства требовал коренного изменения про-
ектного и строительного дела. Создавались государственные специализи-
рованные мощные проектные и строительные организации. К 1930 году
были созданы крупные технологические и проектные организации -
Теплопроект, Гидроэнергопроект, Гипрозем, Гипромаш, Госпроектстрой
(впоследствии Промстройпроект) и др.
Большое внимание уделялось развитию строительной науки. В об-
ласти промышленного строительства перед учеными стояли задачи ско-
рейшей выработки новых теоретических методов расчета и конструиро-
вания различных типов зданий, внедрения в архитектуру новейших
научно-технических достижений, выявления эстетических возможностей
новой архитектуры, расширения индустриальности строительства, завод-
13
ского изготовления элементов, а также сокращения сроков возведения
зданий.
Квалифицированное решение этих задач в 20-30-х годах стало воз-
можным благодаря трудам проф. А. Кузнецова (1874-1954), акад. В. Вес-
нина (1882 1950), проф. А. Самойлова (1883-1952), проф. В. Цветаева
(1891-1937), проф. В. Кардо-Сысоева (1880-1955), проф. А. Торопова
(1882-1964), проф. В. Мовчана (1899-1970), проф. Е. Попова (1901-1969),
проф. Г. Орлова (1901-1985), проф. И. Николаева (1901-1979), проф.
А. Фисенко (1902-1982), проф. К. Карташова (1902-1972), арх. И. Жол-
товского (1867-1950), проф. В. Бургмана (1901-1981), проф. Л. Серка
(1882-1954) и др.
Многие из названных ученых сочетали свою научную и практиче-
скую деятельность с преподаванием в вузах, придавали огромное значе-
ние подготовке архитектурных и инженерных кадров для строительства.
В результате творческой деятельности больших коллективов инжене-
ров, архитекторов и ученых отпала необходимость в приобретении про-
ектов за границей. Проектные организации сами стали выполнять
проекты крупнейших промышленных предприятий любых отраслей про-
мышленности.
В 30-е годы были построены тысячи крупных промышленных пред-
приятий. Среди них крупнейший в Европе Магнитогорский металлурги-
ческий комбинат, гигант тяжелого машиностроения завод Уралмаш
в Свердловске (ныне Екатеринбург), автомобильные и тракторные заводы
в Москве, Горьком (Н.Новгороде), Волгограде, Челябинске, Ростове-на-
Дону, вагоностроительный завод в Нижнем Тагиле и др.
Высокими темпами осуществлялось строительство предприятий энер-
гетики, легкой и перерабатывающей промышленности (текстильные фаб-
рики, хлебозаводы, элеваторы и др.).
Большое внимание было уделено проектированию генеральных пла-
нов заводов. Для крупных производств получило развитие структурное
зонирование территорий по их характеру. Проводилось объединение ос-
новных, вспомогательных, складских помещений и энергохозяйств в
отдельные зоны, связанные между собой едиными транспортными и ин-
женерными коммуникациями. Отличительной чертой новых заводов,
особенно в тяжелой промышленности, были крупные размеры зданий.
В это время настойчиво велись поиски новых архитектурных форм и
композиций, нового облика заводов и фабрик при использовании име-
ющихся строительных материалов и конструкций.
Вместе с тем, в этот период имели место неэкономичное использо-
вание городских территорий, преувеличение заводских площадей, инже-
нерных коммуникаций, разбросанность производственных и вспомога-
тельных зданий, недостаточное кооперирование предприятий. Явно не-
14
достаточное внимание уделялось охране окружающей среды, бытовому
обслуживанию работающих, недооценивались архитектурно-художест-
венные стороны промышленных предприятий.
Рис. 5. Челябинский тракторный завод. Архитекторы А. Фисенко,
В. Шевцов, инж. А. Величкин и др. 1930-1933 гг.
Общий вид. Разрез.
К концу ЗО-х годов, благодаря предпринятым мерам по развитию
металлургии и цементной промышленности, строительство стало распо-
лагать большими возможностями для использования стальных и железо-
бетонных конструкций. Смешанный каркас в виде сборных железобетон-
ных колонн и стальных ферм стал доминирующим. Большое распро-
странение получили покрытия из сборных железобетонных плит длиной
до 3 м, укладываемых по стальным прогонам, велись работы по совер-
шенствованию световых и аэрационных фонарей и др.
Большим достижением явилось создание и освоение методов зимнего
производства строительных работ. Была прекращена практика ранее су-
ществовавшей сезонности работ. Все это, вместе с развивающейся уни-
фикацией, типизацией и индустриализацией строительства позволяло
значительно сократить сроки проектирования и строительства зданий.
Во время Великой Отечественной войны фашистской Германией бы-
ла оккупирована значительная территория страны, на которой до войны
выплавлялось 68% чугуна, 58% стали и выпускалась значительная доля
другой промышленной продукции. За годы войны было повреждено и
разрушено 31850 промышленных предприятий.
15
Рис. 6. Автомобильный завод им. Лихачева. Москва,
1928-1930гг., 1935-1937гг. Архитекторы Е. Попов, С. Муравьев,
В. Златолинский, инж. М. Волчегодский и др.
Из прифронтовых и временно оккупированных врагом территорий в
восточные районы страны были перемещены тысячи крупных заводов и
фабрик.
За три года (1942-1944) в восточных районах страны (Урал, Сибирь,
Казахстан и др.) было построено 2250 новых крупных промышленных
предприятий. В их числе Челябинские трубопрокатный и металлургиче-
ский заводы качественных сталей, Миасский и Ульяновский автомобиль-
ные заводы, Алтайский тракторный, Богословский алюминиевый, Но-
рильский никелевый и др. Были увеличены мощности многих других
производств и, особенно, электростанций.
На завершающем этапе войны большие усилия были направлены на
восстановление разрушенных предприятий. Восстанавливались металлур-
гические заводы и шахты Донбасса и Юга страны, машиностроительные
заводы центральной России, а также электростанции, элеваторы, тран-
спортные предприятия и т.д. До окончания войны было восстановлено
6 тыс. промышленных предприятий, в том числе 24 доменных и 128 мар-
теновских печей, 56 прокатных станов и ряд гидро- и теплоэлектростан-
ций.
В этот период архитекторы и инженеры создали много промышлен-
ных объектов, являющихся примерами экономной планировки и отли-
чающихся оригинальностью конструктивных систем из дерева, кирпича и
других местных строительных материалов. Для покрытия больших проле-
тов широко использовались простые деревянные конструкции: брусчатые
балки, ригельно-подкосные системы, деревоплиты. При этом учитыва-
16
лась возможность в дальнейшем замены временных конструкций посто-
янными. Однако не все промышленные сооружения строились упрощен-
но. Например, Челябинские металлургический и трубный, Миасский
автомобильный и др. были сооружены из капитальных конструкций.
Во время восстановительных работ широко использовались многие
смелые инженерные предложения, например метод подъема крупных
конструкций и целых зданий (доменная печь №4 на заводе Азовсталь,
ряд элеваторов).
Особенно большое промышленное строительство развернулось после
Великой Отечественной войны. К объектам нового промышленного стро-
ительства стали предъявлять высокие требования, касающиеся общего
технического уровня производства, архитектурного облика, благоустрой-
ства и озеленения. В отличие от прошлых лет строительство начали вести
укрупненными производственными (объединенными в одном корпусе)
зданиями, для обслуживания которых предусматривались комплексы по-
мещений административного, бытового и общественного назначения,
научно-исследовательские лаборатории и заводские учебные заведения.
Для большинства крупных машиностроительных заводов применялась
квартальная планировка территории, в которой концентрировались род-
ственные цехи, удобно связанные транспортными и технологическими
коммуникациями, пешеходными магистралями. Большое внимание уде-
лялось созданию предзаводских площадей и планировочной связи про-
мышленных комплексов с прилегающими районами города.
К 1950 году народное хозяйство страны было восстановлено. Про-
мышленность достигла, а по ряду отраслей превзошла, довоенный уро-
вень. За период с 1946 по 1950 гт. было восстановлено и построено около
6200 крупных предприятий (с учетом Украины, Белоруссии и Прибалти-
ки). Характерной особенностью для производственных зданий этого пе-
риода было использование принципа так называемых "гибких цехов".
Этот принцип, используемый и поныне, заключается в увеличении рас-
стояний между колоннами и получении больших площадей для разме-
щения технологического оборудования и более свободной замены его без
существенной реконструкции каркасов здания. В те годы считалось боль-
шим достижением использование сетки колонн размерами 12x15 и 12х
х 18 м вместо ранее принятой 6x12 м.
В ряде отраслей промышленности, особенно в машиностроении, по
разработкам ЦНИПС, Промстройпроекта и Гипротиса начали применять
унифицированные сборные железобетонные конструкции. В 1947 году
были пересмотрены и утверждены новые типовые секции одноэтажных
промышленных зданий, учитывающие укрупненные сетки колонн и уве-
личение грузоподъемности подъемно-транспортного оборудования в них.
ГОС!'. ,
--- _ ' -
' -гл
•'Л.г
Среди наиболее значительных объектов, построенных в период с 1946
по 1950 годы, высоким техническим и архитектурным уровнем отлича-
лись корпуса металлургического комбината Азовсталь, крупных гидро-
технических сооружений (г.г. Углич, Рыбинск), завода Ростовсельмаш и
др.
С середины 50-х годов в строительстве был взят курс на резкое повы-
шение индустриальное™ и снижение стоимости. Ведущие проектные и
научно-исследовательские организации разрабатывали новые норматив-
ные документы по строительному проектированию зданий и сооружений.
В области промышленных зданий была принята ориентация на массовое
применение простых и четких по конфигурации сооружений преимуще-
ственно из сборного железобетона с использованием унифицированной
модульной системы параметров. Предпочтение отдавалось укрупненным
и блокированным зданиям, в которых объединялись производственные и
вспомогательные производства, а сами здания возводились из ограничен-
ного числа типовых строительных конструкций и деталей. Для одноэтаж-
ных многопролетных промышленных зданий массового применения бы-
ла установлена унифицированная сетка колонн 18x12 и 24 х 12 м, для
многоэтажных - единая сетка колонн 6 х 6 м, а при полезной нагрузке до
750 кг/м2 рекомендовано переходить на сетку 12 х 6 м. Все это коренным
образом изменяло сложившуюся практику проектирования и строитель-
ства промышленных зданий, в том числе меняло и методику архитектур-
ного творчества.
Для более глубокого решения новых проблем в области промышлен-
ного строительства в 1961 году был создан Центральный научно-исследо-
вательский и проектно-экспериментальный институт промышленных
зданий и сооружений (ЦНИИпромзданий). На этот институт возлагалась
ответственность по совершенствованию принципов формирования гене-
ральных планов промышленных узлов и предприятий, созданию теории
и методик дальнейшей унификации параметров зданий массового приме-
нения, совершенствованию архитектуры предприятий, типов зданий,
улучшению бытового обслуживания работающих и многое другое.
Работа по разработке и совершенствованию теорий расчета зданий,
сооружений и внедрению новых конструкций и материалов была возло-
жена на ряд крупных научных центров: ЦНИИСК, НИИЖБ, Проект-
стальконструкция, Промстройпроект и др. Важная роль в этом отводи-
лась ученым, работающим в строительных вузах страны. В ряде крупных
строительных вузов сложились свои научные школы по отдельным на-
правлениям строительства. Особенно мощные научные школы сформи-
ровались в МИСИ им. Куйбышева (ныне Московский государственный
строительный университет), ЛИСИ (Санкт-Петербурский строительный
18
университет) и в вузах г.г. Воронежа, Ростова-на-Дону, Томска, Новоси-
бирска и Горького (Н. Новгород).
За период с 1959 по 1965 годы вступили в строй более 5500 крупных
предприятий.
Грандиозное по масштабам строительство требовало создания соот-
ветствующей материально-технической базы. Начиная с середины 50-х
годов, были приняты меры по интенсивному развитию базы стройин-
дустрии - заводов по производству строительных материалов и конструк-
ций, средств механизации и автоматизации строительных процессов и др.
К 1970 году в стране было сооружено около 300 домостроительных ком-
бинатов. Повсеместно строительная площадка превращалась в сборочно-
монтажную, где использовались элементы высокой заводской готовности.
В технической политике в области строительства ведущее место заня-
ли типовые сборные железобетонные конструкции, большое внимание
уделялось всемерной экономии металла и дерева.
Среди наиболее крупных промышленных объектов, построенных в
60-е и последующие годы, можно отметить Череповецкий и Западно-Си-
бирский металлургические комбинаты, Коршуновский и Качкарский
горно-обогатительные комбинаты, Конаковскую, Братскую и Краснояр-
скую ГЭС, Назаровскую и Славянскую ГРЭС, первую опытную АЭС
в г. Обнинске и последующие за ней АЭС Белоярскую и Нововоронеж-
скую, крупные химические и автомобильные комплексы в г.г. Тольятти,
Набережных Челнах, Братский лесопромышленный комплекс и многие
другие.
В этот период новое промышленное строительство осуществлялось
в основном за пределами России, в бывших союзных республиках СССР.
Крупнейшие промышленные комплексы металлургической и металло-
обрабатывающей промышленности были построены на Украине, в Казах-
стане, Белоруссии, республиках Закавказья, Средней Азии и в Молдавии.
В пределах России в основном развивалась легкая и перерабатывающая
промышленность большей частью за счет технического перевооружения
и расширения действующих предприятий.
В решении многих промышленных комплексов, зданий и сооруже-
ний находили применение новейшие технологии производства промыш-
ленной продукции и соответствующие им архитектурно-строительные
решения.
Так, при решении генеральных планов промышленных предприятий
в первую очередь рассматривались возможности их компактного разме-
щения, объединения в промышленные узлы. Особое значение придава-
лось 1радоформируюшей роли промышленных предприятий.
В области проектирования и строительства производственных и вспо-
могательных зданий продолжались поиски новых габаритных схем уни-
19
фицированных одноэтажных и многоэтажных зданий, унифицированных
типовых секций (УТС) и пролетов (УТП), которые наилучшим образом
отвечали единым требованиям технологического процесса и строитель-
ства. Одновременно велась интенсивная работа по разработке зданий
универсального назначения как в пределах отдельных отраслей промыш-
ленности, так и между определенными отраслями.
В объемно-планировочных и конструктивных решениях ряда про-
мышленных зданий и сооружений находили применение многие ориги-
нальные и прогрессивные разработки.
Так, при сооружении Ленинградского домостроительного комбината
(1965) впервые были применены оболочки двоякой кривизны с разме-
рами 40x40 м из сборных элементов для пролетов до 100 м.
Одним большим объемом был решен интерьер перемоточного цеха
завода химического волокна в Красноярске (1970). Зал шириной 75 м
был перекрыт сводом оболочкой двоякой кривизны из сборных железо-
бетонных элементов.
В начале 60-х годов в Новых Черемушках в одном промышленном
корпусе была сделана удачная попытка размещения двух принципиально
различных производств: текстильного и газоразрядных ламп. Это был
один из первых образцов зданий межотраслевого назначения. Характер-
ной особенностью этого здания было использование в нем единой сетки
колонн 24x12 м и постоянной (около 10 м) высоты пролетов.
Рис. 7. Текстильная фабрика в Новых Черемушках. Москва,
60-ые годы. Архитектор С. Бурдо, инж. А. Мазо. Главный фасад
20
Рис. 8. Второй часовой завод. Москва.
Административно-бытовой корпус
Рис. 9. Братский лесопромышленный комплекс. Виды сооружений
21
।
В 60-70-е годы в промышленное строительство было внедрено боль-
шое количество разнообразных эффективных строительных конструкций
и систем. Среди них легкие ограждающие конструкции стен и покрытий,
пространственные и стержневые системы покрытий из железобетона и
стали, новые типы световых и аэрационных фонарей и многое др. На
основе типовых серий в каждом регионе разрабатывались и внедрялись в
производство конструкции и детали с использованием местных строи-
тельных материалов и изделий. Под большим контролем находились по-
казатели сборности зданий и их стоимости.
Проектирование и строительство было обеспечено хорошей норма-
тивной базой (СНиПы, ГОСТы и др. нормативы). Массовым тиражом
издавались каталоги типовых проектов, конструкций и деталей. Более ка-
чественно разрабатывалась проектная документация.
Такая техническая политика была продолжена и в 80-е годы. Предпо-
чтение по-прежнему отдавалось новому строительству индустриальными
методами. Объемы и темпы промышленного строительства продолжали
увеличиваться. Основное промышленное строительство было сосредото-
чено в районах, связанных с производством электроэнергии, нефти, газа,
химии и нефтехимии. Продолжалось строительство Байкало-Амурской
магистрали (БАМ), второй очереди Атоммаша и расширение крупнейших
действующих промышленных предприятий (комбайновый и экскаватор-
ный заводы в Красноярске, Чебоксарский тракторный завод, Ленинград-
ский металлургический и др.).
Наряду с огромными достижениями в области промышленного стро-
ительства в 60-80-е годы были допущены серьезные просчеты.
В этот период предпочтение отдавалось новому промышленному
строительству, при этом не всегда учитывались возможности реконструк-
ции и технического перевооружения как отдельных строящихся зданий,
так и предприятий в целом. Новое промышленное строительство ежегод-
но изымало из землепользования огромные территории, требовало доро-
гостоящих коммуникаций.
Тенденция использования в объемно-планировочных решениях ук-
рупненных модулей часто оказывалась экономически неоправданной.
Ориентация на массовое использование сборных железобетонных конст-
рукций приводила к увеличению массы зданий, их высокой материа-
лоемкости. Конструкции из сборного железобетона, как правило, услож-
няли реконструкцию. Большинство возводимых зданий имели недоста-
точную теплозащиту, что приводило к высокому энергопотреблению.
В число главных недостатков технической политики этого периода
следует отнести недооценку художественно-эстетической роли промыш-
ленной архитектуры. Для многих промышленных зданий и комплексов,
22
например, были характерны чрезмерная простота и однообразие внешних
объемов, невыразительные интерьеры.
Многие промышленные объекты были построены с грубыми нару-
шениями экологических требований, что наносило и продолжает нано-
сить большой вред окружающей среде.
С начала 90-х годов отечественная промышленная архитектура всту-
пила в новый этап своего развития. Постепенно устраняются недостатки
предшествующего периода. Так, уже сняты ограничения по использова-
нию металла и других материалов в строительстве, что способствует сни-
жению материалоемкости зданий. При назначении основных параметров
зданий, наряду с укрупненными модулями, разрешено использование
более мелких. Это исключает неоправданное и нерациональное завыше-
ние объемов зданий, упрощает их конструктивное решение и условия
монтажа. Значительно повышены требования к теплозащитным свойст-
вам ограждающих конструкций и герметизации зданий. Вследствие со-
кращения нового строительства на первый план выдвинута задача рекон-
струкции и технического перевооружения действующих предприятий. В
свою очередь это предъявляет промышленной архитектуре новое требова-
ние - возможность реконструкции.
Строительство стало располагать более широким ассортиментом
строительных материалов, в том числе и зарубежных. Появление новых
строительных материалов облегчает задачу совершенствования конструк-
тивных решений, повышения эксплуатационных и архитектурно-худо-
жественных качеств промышленных зданий. В архитектуре реконструи-
руемых и вновь возводимых зданий стали более четко прослеживаться
стремления возрождения и развития на новом уровне несколько забытых
требований - единства прочности, пользы и красоты.
23
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Глава I. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Требования к промышленным зданиям. Требования к ним подразде-
ляют на функциональные, технические, архитектурно-художественные,
экономические и экологические.
Функциональные требования заключаются в том, что-
бы промышленное здание наиболее полно удовлетворяло своему назначе-
нию, т.е. заданным параметрам размещаемого в нем технологического
процесса. Этим требованиям должны быть подчинены объемно-планиро-
вочное и конструктивное решения здания, его внутрицеховое подъемно-
транспортное оборудование, воздушная среда, световой и шумовой режи-
мы производственных помещений.
Объемно-планировочные и конструктивные решения следует прини-
мать такие, которые позволяют изменять и совершенствовать технологи-
ческий процесс без реконструкции самого здания.
Технические требования состоят в обеспечении проч-
ности, устойчивости и долговечности зданий, в снижении пожарной и
взрывной 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:
промышленное 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 качестве
средств архитектурной выразительности зданий используют также факту-
ру и цвет материала ограждений, художественное сочетание фактур и
цвета различных материалов и т.д.
24
Интерьеры зданий должны соответствовать функциональному назна-
чению помещений, эстетическим запросам работающих и способствовать
высокопроизводительному труду.
Экономические требования заключаются в обеспече-
нии 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 ор-
ганизации технологического процесса в нем.
Для сокращения стоимости строительства зданий нужно также ис-
пользовать местные строительные материалы. При проектировании нель-
зя завышать капитальность зданий, поскольку использование более дол-
говечных и огнестойких конструкций, чем требуется нормами, повышает
их стоимость.
На экономичность зданий влияют также сокращение сроков строи-
тельства, использование местных эффективных строительных материалов
и конструкций, уменьшение затрат на его эксплуатацию.
Экологические требования должны обеспечиваться, в
первую очередь, производственно-технологическим процессом, размеща-
емым в производственном здании.
Любой производственно-технологический процесс должен исключать
загрязнение воздушного и водного бассейна, обеспечивать рациональное
использование природных ресурсов (сырья, топлива, энергии и др.) и от-
ходов производства. Вместе с тем, и само производственное здание, его
объемно-планировочное, конструктивное решение и размещение должны
всемерно способствовать исключению или ослаблению вредного воздей-
ствия производства на природу, людей и прилегающие жилые районы.
/> Классификация промышленных зданий. Промышленные здания и соо-
/ ружения по назначению подразделяют на следующие основные
группы:
производственные, в которых размешают основные технологические
процессы предприятия (мартеновские, прокатные, сборочные, ткацкие,
кондитерские цехи и др.);
подсобно-производственные, предназначенные для размещения вспо-
могательных процессов производства (ремонтные, инструментальные,
тарные цехи и т.п.);
энергетические, в которых размещают установки, снабжающие пред-
приятие электроэнергией, сжатым воздухом, паром и газом (ТЭЦ, ком-
прессорные, газогенераторные и воздуходувные станции и др.);
транспортные, предназначенные для размещения и обслуживания
средств транспорта, находящегося в распоряжении предприятия (гаражи,
электровозные депо и др.);
25
складские, необходимые для хранения сырья, заготовок, полуфабрика-
тов, готовой продукции, горючесмазочных материалов и пр.;
санитарно-технические, предназначенные для обслуживания сетей во-
доснабжения и канализации, для защиты окружающей среды от загрязне-
ния (насосные и очистные станции, водонапорные башни, брызгальные
бассейны и т.п.);
административные и бытовые здания.
К специальным сооружениям промышленных предприятий относят
резервуары, газгольдеры, градирни, силосы, дымовые трубы, эстакады,
опоры, мачты и пр.
Перечисленные группы зданий и сооружений не обязательно строят-
ся на каждом промышленном предприятии, состав их зависит от назна-
чения 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 необходимыми
прочностью и долговечностью. Для каждого класса установлены требу-
емые эксплуатационные качества, а также долговечность и огнестойкость
основных конструкций зданий.
Эксплуатационные качества, необходимые для нормальных условий
труда и технологического процесса в течение всего срока их службы, обе-
спечиваются потребными размерами пролетов и шагов колонн, установ-
кой соответствующего технологического оборудования, удобством его
монтажа, качеством отделки, удобствами для работающих и для протека-
ния технологического процесса.
Для обеспечения требуемой долговечности и огнестойкости основных
конструктивных элементов зданий применяют соответствующие строи-
тельные материалы и изделия и защищают их в конструкциях от разру-
шения под воздействием эксплуатационных факторов.
Долговечность конструкций - это срок их службы без потери требуе-
мых качеств при заданном режиме эксплуатации и в данных климатиче-
ских условиях. Установлены три степени долговечности ограждающих
конструкций: I степень - срок службы не менее 100 лет, II степень - не
менее 50 лет и III степень - не менее 20 лет.
В зависимости от класса здания долговечность ограждающих конст-
рукций принимают: для зданий I класса - не ниже I степени, для зданий
II класса - не ниже II степени, для зданий III класса - не ниже III сте-
пени, для зданий IV класса долговечность не нормируется.
По огнестойкости здания и сооружения подразделяют на
4 степени. Степень огнестойкости зданий определяется пределами огне-
стойкости строительных конструкций. Предел огнестойкости строитель-
ных конструкций (REI) устанавливается по времени (мин) наступления
26
одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной кон-
струкции, признаков предельных состояний: потери несущей способ-
ности (Я), потери целостности (£) и потери теплоизолирующей способ-
ности (У).
Требуемая степень огнестойкости зданий устанавливается на стадии
проектирования по пределам огнестойкости основных конструктивных
элементов здания: несущих (колонны, внутренние стены и др.), наруж-
ных стен, междуэтажных перекрытий, покрытия и лестничных клеток
[32].
По конструктивной пожарной опасности здания
подразделяют на 4 класса (СО, Cl, С2 и СЗ). Класс конструктивной
пожарной опасности здания определяется классами пожарной опасности
строительных конструкций и ее элементов (КО, К!, К2 и КЗ): несущих
стержневых элементов (колонны, ригели, фермы); отделки наружных
стен с внешней стороны; стен, перегородок, перекрытий и бесчердачных
покрытий; стен лестничных клеток и противопожарных преград; маршей
и площадок лестниц.
По функциональной пожарной опасности зда-
ния подразделяют на 3 группы в зависимости от способа их использова-
ния и меры безопасности людей в них в случае возникновения пожара. К
1-ой группе относятся производственные здания и сооружения, произ-
водственные и лабораторные помещения, мастерские. Во 2-ую группу
входят складские здания и сооружения, стоянки для автомобилей (без
технического обслуживания), книгохранилища и архивы, а в 3-ю - сель-
скохозяйственные здания.
По взрывопожарной и пожарной опасности
помещения и здания подразделяют на категории А, Б, В1-В4, Г и Д.
Категорию взрывопожароопасной и пожарной опасности определяют
характеристики веществ и материалов, находящиеся (обращающиеся) в
помещении [25].
Категории А и Б относятся к числу взрывопожароопасных.
Категория А является наиболее взрывопожароопасной. В помещениях
этой категории имеются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидко-
сти с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут
образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламене-
нии которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в поме-
щении, превышающее 5 кПа. К этой категории относят также помеще-
ния, в которых имеются в обращении вещества и материалы, способные
взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха
или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давле-
ние взрыва в помещении будет превышать 5 кПа.
27
Помещения категории Б связаны с наличием горючей пыли или во-
локна, легковоспламеняющейся жидкости с температурой вспышки более
28°С, а также горючей жидкости в таком количестве, при воспламенении
которых может образоваться взрыв и создать в помещении расчетное из-
быточное давление более 5 кПа
Категории В1-В4 являются пожароопасными. Разделение этой кате-
гории на отдельные (В 1, В2, ВЗ и В4) производят в соответствии с требо-
ваниями норм пожарной безопасности [25) в зависимости от удельной
пожарной нагрузки на участке, в мДж м-2, и способа размещения участка
пожара в помещении.
Помещения категории Г связаны с наличием в них негорючих ве-
ществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоя-
нии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого
тепла, искр и пламени. При наличии в помещениях горючих газов, жид-
костей и твердых веществ предполагается их сжигание или утилизация в
твердое топливо.
Категория Д связана с наличием в помещении негорючих веществ и
материалов в холодном состоянии.
Нередко промышленные здания классифицируют и по другим при-
знакам: по количеству тепла, выделяемого в процессе производства (ота-
пливаемые и не отапливаемые здания и помещения), по способу воздухо-
обмена и освещенности (бесфонарные, безоконные или, наоборот, с фо-
нарями и окнами), по акустическому режиму и т.п.
Классификация зданий по определенным признакам способствует
более качественному проектированию, так как в пределах определенного
класса зданий более целенаправленно решаются задачи по выполнению
необходимых требований.
Виды промышленных зданий по архитектурно-конструктивным при-
знакам. Промышленные здания по архитектурно-конструктивным при-
знакам подразделяют на одноэтажные, двухэтажные, многоэтажные и
здания смешанной этажности.
В одноэтажных зданиях, как правило, размещают произ-
водства металлургической и машиностроительной промышленности (ста-
лелитейные, прокатные, кузнечные, термические, механосборочные цехи
и др.), характеризующиеся тяжелым и громоздким технологическим обо-
рудованием, крупногабаритными изделиями и большими динамическими
нагрузками.
В настоящее время в одноэтажных зданиях размещается около 75%
промышленных производств. Однако в перспективе будет возрастать
удельный вес многоэтажных зданий, позволяющих уменьшить площадь
застройки предприятий.
28
По количеству пролетов одноэтажные здания могут быть одно- и
многопролетными (рис. 1-1).
Рис. 1-1. Основные типы одноэтажных промышленных зданий:
а - однопролетное без фонарей; б - то же, с мостовым краном; в - двухлролст-
ное без фонарей; г - трехпролетнос с повышенным средним пролетом; д - трех-
пролстное с фонарем; е, ж - многопролстные с фонарями; з - общий вид одно-
этажного промышленного здания и связанного с ним отдельно стоящего адми-
нистративно-бытового корпуса
Под пролетом понимается расстояние между продольными ря-
дами колонн в направлении работы основных несущих конструкций по-
крытия (стропильных конструкций) или перекрытия (основных балок
или ригелей).
В зависимости от ширины пролетов здания принято считать мелко-
пролетными, если ширина пролетов не превышает 12 м, крупнопролет-
29
ними - при ширине пролетов более 12 м и большепролетными - с ши-
риной пролетов 36, 48, 60 м и более. В большепролетных зданиях целе-
сообразно размещать производства с быстро изменяющейся технологией
или связанные с выпуском, содержанием и хранением крупногабаритной
продукции (авиастроение, ангары, гаражи и т.п.) (рис. 1-2).
Рис. 1-2. Примеры большепролетных одноэтажных зданий:
а - пролетом 60 м; б - пролетом 96 м; в - пролетом 78 м; 1 - железобетонная
ферма; 2 - железобетонные плиты; 3- своды-оболочки; 4- затяжка; 5-крано-
вые пути; 6-остекление; 7 - плоские железобетонные плиты; 8- стальные ванты
По расположению внутренних опор одноэтажные промышленные
здания разделяют на ячейковые, пролетные и зальные. В зданиях ячейко-
вого типа преобладает квадратная сетка опор с относительно небольшим
продольным и поперечным шагом. Такую сетку опор целесообразно при-
менять для зданий с подвесным или напольным транспортом, когда тре-
буется размещать технологические линии (и транспортировать грузы) в
двух взаимно перпендикулярных направлениях.
30
В зданиях пролетного типа, наиболее распространенных в практике
строительства, ширина пролетов преобладает над шагом опор. Здания
зального типа характерны для производств, требующих значительной
площади без внутренних промежуточных опор. В таких зданиях расстоя-
ние между опорами может достигать 100 м и более (большепролетные
здания).
В многоэтажных зданиях размещают производства с
вертикально 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, пи-
щевой, радиотехнической, приборостроительной промышленности, для
складов. Нагрузки на междуэтажные перекрытия в многоэтажных зда-
ниях могут достигать 30-45 кН/м2 (3000-4500 кг/м2).
Многоэтажные здания, как правило, имеют многопролетную схему,
причем в средних пролетах рекомендуется размещать второстепенные
производства, для которых достаточна меньшая естественная освещен-
ность (рис. 1-3). Для многих многоэтажных зданий характерно, когда
размеры пролета равны шагу колонн, образуя ячейковую структуру.
На первых этажах многоэтажных зданий обычно располагают тяжелое
и громоздкое оборудование и производства, выделяющие агрессивные
сточные воды. На верхних же этажах размещают взрыво- и пожароопас-
ные производства, а также такие, которые выделяют в воздушную среду
вредные газы.
Специальную группу зданий составляют двухэтажные с укрупненной
сеткой колонн верхнего этажа (рис. 1-3,а). В таких зданиях на верхнем
этаже размещают основное производство, а на первом - вспомогательные
службы (ремонтные отделения, депо электрокар, бытовые помещения и
т.п.), а также энергетические и санитарно-технические коммуникации.
Размещение в двухэтажных зданиях некоторых производств машино-
строительной, легкой, пищевой, полиграфических и других отраслей
промышленности (взамен одноэтажных зданий) дает значительный эко-
номический эффект вследствие уменьшения площади застройки и строи-
тельного объема здания. Для некоторых отраслей промышленности целе-
сообразно строить многоэтажные здания с укрупненной сеткой колонн
верхнего этажа (рис. 1-3, е). Этот этаж можно оборудовать подвесными
или мостовыми кранами.
Здания смешанной этажности строят для производств
с горизонтальным и вертикальным технологическими процессами (мно-
гие химические производства).
Производства легкого машиностроения, текстильные и пищевые
предприятия, фарфоровые заводы можно размещать как в одноэтажных
31
зданиях, так и в многоэтажных зданиях. В этих случаях при выборе
этажности здания руководствуются заданными условиями строительства
и технико-экономическими расчетами.
Рис. 1-3. Основные виды многоэтажных промышленных зданий:
а - двухэтажное с укрупненной сеткой колонн 2-го этажа; б - с сеткой колонн
(6 + 3 + 6)х6м; е.е-с сеткой колонн (6 + 6 + 6)х6м; д-с сеткой колонн
(12 + 12) х 6 м; е - многоэтажное с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа;
ж -обший вид многоэтажного промышленного здания и соединенного с ним
административно-бытового корпуса
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование. Для перемеще-
ния внутри зданий сырья, полуфабрикатов и готовой продукции их обо-
рудуют подъемно-транспортными средствами, необходимыми также для
монтажа и демонтажа технологических установок.
32
б -тс же, в здании пролетом 24 м мостового крана; в - расположение козлового крана в одноэтажном здании;
несущая балка; 2 - механизм передвижения; 3 - подвесной путь; 4 - электроталь; 5 - кабина крановщика; 6 -
ханизм передвижения вдоль кранового пути; 7 - несущий мост; 8 - тележка с грузоподъемным механизмом;
подкрановый путь; 10 - токопровод
33
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование подразделяют
на две группы: периодического и непрерывного действия. К первой груп-
пе относят подвесной транспорт (тали, кошки, тележки, подвесные кра-
ны), мостовые краны и напольный транспорт; ко второй - конвейеры
(ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые), нории, рольганги и
шнеки.
В промышленном строительстве наиболее распространены здания с
подвесными и мостовыми кранами, перемещающими грузы в трех на-
правлениях 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 пу-
тям) и электротали, перемещающейся по нижней полке мостовой балки
(рис. 1-4, а).
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 однопролетныс при длине несущих балок от 3,6 до
18 м, двухпролетные - при длине 16,2-27 м и трехпролетные - при длине
28,2-34,8 м. Размеры пролетов кранов (расстояние между точками под-
веса) приняты кратными 1,5 м и составляют 3-15 м. Управляют подвес-
ными кранами с пола цеха.
Мостовые краны имеют грузоподъемность от 1 до 500 т и
более. Чаще используют краны грузоподъемностью 5-32 т. В тех цехах,
где требуется перемещать грузы разной массы и с разной скоростью, пре-
дусматривают краны с двумя механизмами подъема. Грузоподъемность
кранов обозначают дробными числами, например 50/10 т. Числитель по-
казывает грузоподъемность механизма главного подъема, знаменатель -
вспомогательного.
Мостовой кран состоит из несущего моста, перекрывающего пролет
помещения, механизмов передвижения и передвигающейся вдоль моста
тележки с механизмом подъема (рис. 1-4, б).
Несущий мост имеет вид пространственной четырехплоскостной ко-
робчатой балочной или ферменной конструкции. По концам моста уста-
навливают механизмы передвижения по подкрановым путям, уложенным
по консолям колонн цеха. По верху моста укладывают рельсы, по кото-
рым передвигается тележка с механизмами подъема. Управляют мосто-
выми 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 под-
34
крановых балок или подвешивают к нижнему поясу несущих конструк-
ций покрытия. Грузоподъемность, габариты и основные параметры мос-
товых и подвесных кранов даются в ГОСТах.
В зависимости от продолжительности работы в единицу времени
эксплуатации различают краны весьма тяжелого и тяжелого (коэффи-
циент использования 0,4-0,8), среднего (0,25-0,40) и легкого (0,15-0,25)
режимов работы. В цехах с интенсивным технологическим процессом в
одном пролете может быть установлено по два крана и более, распола-
гаемых 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 тя-
желого и среднего при двух и более кранах в пролете) вдоль подкрановых
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. 1-5, а)\ в зданиях с такими же кранами грузоподъемностью
более 50 т - 1000 мм (рис. 1-5, б); при устройстве проходов вдоль подкра-
новых путей - 1000 мм и более, кратно 250 мм (рис. 1-5, в).
Рис. 1-5. Размеры привязок осей подкрановых путей мостовых кранов
к разбивочным осям:
а - при кранах грузоподъемностью до 50 т; б - то же, более 50 т; в - при устрой-
стве проходов вдоль подкрановых путей
35
В промышленных зданиях устанавливают также специальные мосто-
вые краны: литейные, консольно-поворотные, колодцевые, для раздева-
ния 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.
В современной практике наблюдается тенденция к замене мостовых
кранов подвесными. Устройство специальных поворотных стрелок-кре-
стовин позволяет перемещать грузы подвесными кранами во взаимно
перпендикулярных направлениях без переделки подвесных путей. Поэто-
му здания, оборудованные подвесным транспортом, легче приспособлять
к изменениям технологии производства.
Напольный транспорт. Мостовые и подвесные краны, пе-
редающие нагрузки на каркас, очень сильно влияют на объемно-плани-
ровочное и конструктивное решение здания. При проектировании стре-
мятся по возможности уменьшить грузоподъемность этих кранов или
вообще освободить каркас 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 висячими
системами покрытий.
Технологический процесс в зданиях без мостовых и подвесных кра-
нов обслуживается напольным транспортом. К ним относятся вагонетки,
электрокары, конвейеры, автомобильные краны, различного рода погруз-
чики и т.п. В крупно- и большепролетных зданиях для перемещения гру-
зов целесообразно предусматривать козловые краны, передвигающиеся
по рельсам, уложенным в уровне пола цеха (рис. 1-5,в и рис. VIII-l,5-e).
Использование козловых и полукозловых кранов в производственных
зданиях имеет хорошие перспективы, так как появляется более широкая
возможность создания конструктивно легких, крупноячейковых зданий
(60 х 60 м; 120 х 120 м).
Вместе с тем, все виды напольного транспорта, находящиеся в уровне
движения людей, создают опасность травматизма, вызывают ощущение
дискомфорта и повышенного нервного напряжения.
36
Глава II. ОСВЕЩЕНИЕ И ВОЗДУХООБМЕН
В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ
Требования к освещенности н способы освещения помещений. Уровень
освещенности производственных помещений должен быть не ниже нор-
мированного, а направление светового потока, падающего на рабочие
поверхности наиболее благоприятным. Освещенность должна быть доста-
точно равномерной и рассеянной, так как частый перевод взгляда из
затемненных мест на ярко освещенные утомляет зрение. На рабочих по-
верхностях освещение не должно создавать прямую и отраженную блест-
кость, резкие тени от оборудования и корпуса работающего. Оно должно
быть насыщенным и максимально приближенным к солнечному по рас-
пределению яркостей, контрасту светотени и т.п.
Освещение должно обогащать архитектурно-художественную компо-
зицию и цветовое решение интерьеров помещений, а также быть эконо-
мичным, 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 учетом
специфики технологии производства, объемно-планировочного и конст-
руктивного решения здания, климатических и светоклиматических осо-
бенностей района строительства и экономических возможностей.
Естественное освещение предусматривают преимущественно в зданиях
массового строительства, в помещениях с постоянным пребыванием лю-
дей. Уровень освещенности рабочих мест естественным светом не являет-
ся постоянным, так как он всецело зависит от времени года и суток, сос-
тояния атмосферы и т.п. К тому же при двухсменной работе время
использования естественного света относительно невелико.
Искусственное освещение целесообразно устраивать в герметизирован-
ных зданиях со строго заданными параметрами внутренней среды произ-
водства, а также в зданиях, располагаемых в районах с интенсивными
снегопадами, когда нормальная эксплуатация световых фонарей затруд-
нена. Такое освещение обеспечивает постоянную освещенность на рабо-
чих местах.
При совмещенном освещении одновременно используют в дневное вре-
мя естественный и искусственный свет. Искусственное освещение необ-
ходимо на участках с недостаточным естественным светом. При этом
предпочтение отдают светильникам, скрытым от работающих и обладаю-
щим светом, близким по спектральному составу к естественному. Совме-
щенное освещение устраивают преимущественно в крупных сблокиро-
ванных цехах.
37
Естественное освещение помещений подразделяют на боковое, верх-
нее, а также то и другое. В первом случае свет проникает в здание через
световые проемы в наружных стенах, во втором - через фонари в покры-
тии и через проемы в стенах в местах перепада высот смежных пролетов,
в третьем - через проемы всех типов.
При выборе вида естественного освещения учитывают специфику
технологического процесса, условия зрительной работы (равномерность,
контраст объекта различения с фоном, отсутствие слеп и мости и т.д.),
объемно-планировочное и конструктивное решение здания, климатиче-
ские и светоклиматические особенности места строительства и экономи-
ческие факторы.
Путем сравнения вариантов определяют тот тип освещения, который
при заданных требованиях создает лучшие условия зрительной работы,
требует наименьших затрат средств и обладает высокой эксплуатацион-
ной надежностью. Боковое освещение применяют, как правило, в много-
этажных зданиях, а также в одноэтажных при отношении глубины поме-
щений к высоте окон над условной рабочей поверхностью не более 8, а
верхнее и боковое - в одноэтажных многопролетных зданиях.
Освещенность, создаваемая естественным светом, - величина непос-
тоянная, поэтому трудно установить значение естественной освещен-
ности помещений в абсолютных единицах. В силу этого освещенность в
зданиях регламентируют относительной величиной - коэффициентом ес-
тественной освещенности (сокращенно к.е.о.).
К.е.о. обозначают буквой е. Он выражает отношение естественной
освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости
внутри помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной
освещенности, создаваемой в это же время светом полностью открытого
небосвода; выражают коэффициент в процентах.
Нормированное значение к.е.о., £>, для зданий, располагаемых в
различных районах определяют по формуле
eN=eHm, (1)
где ен- значение к.е.о. по приложению 1; т - коэффициент светового
климата по прилож. 2 с учетом прилож. 3; N- номер группы обеспечен-
ности естественным светом по приложению 3.
Полученные по формуле (I) значения округляют до десятых долей.
Освещенность помещения естественным светом выражают к.е.о. ряда
точек характерного разреза помещения, взятых на условной рабочей по-
верхности (рис. П-1, а, б), то есть горизонтальной поверхности, располо-
женной на высоте 0,8 м от пола. Расстояние между расчетными точками
принимают 2-3 м, при этом первую и последнюю точки размешают на
расстоянии 1 м от стен или средних рядов колонн.
38
Рис. П-1. 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 естествен-
ного освещения при боковом, верхнем, а также верхнем и боковом освещении
Нормами установлена определенная равномерность освещения поме-
щений. Для производственных зданий с верхним и с верхним и боковым
освещением неравномерность естественного освещения помещений не
должна превышать 3:1. Для помещений с боковым освещением, а также
для помещений, в которых выполняются зрительные работы VII и VIII
разрядов при верхнем и верхнем и боковом освещении неравномерность
естественного освещения не нормируется.
Расчет и проектирование естественного освещения помещений сво-
дится к выбору системы освещения (боковое, верхнее или то и др.), раз-
меров, формы, расположения и конструктивного решения светопроемов,
обеспечивающих нормированный уровень освещения. При выборе фор-
39
1
мы и размеров светопроемов необходимо помнить, что они являются од-
ним из основных элементов, определяющих архитектурное решение зда-
ния и интерьера помещения. От размеров и формы светопроемов зависят
световой и температурный режимы помещения, а также эксплуатацион-
ные расходы на содержание здания.
Достаточность размеров, формы и места расположения световых про-
емов определяют расчетом, проводимым в два этапа - предварительный и
проверочный. Окончательные размеры проемов в проекте здания могут
на 5-10% отклоняться от требуемых по расчету площадей.
Предварительный расчет площади световых
проемов при боковом освещении помещений произ-
водят по формуле
« _ $п к3 вnt\q k3Jl
°’ lOOToTj
(2)
где 5о - площадь окон, м2;
eN - нормированное значение к.е.о., определяемое по формуле (1);
к3 - коэффициент запаса, зависящий от состояния воздушной сре-
ды производственных помещений (количества пыли, дыма,
концентрации паров и т.п.), а также от количества чисток
остекления светопроемов в год и угла наклона светопро-
пускающего материала к горизонту и определяемый по прило-
жению 4;
q0 - световая характеристика окон при боковом освещении
(прилож. 5);
кзд - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отражен-
ной составляющей к.е.о. в помещении при наличии противо-
стоящих зданий, определяемый по прилож. 6;
То - общий коэффициент светопропускания окон, определяемый
по формуле
т0 = Т1Т2Т3Т4Т5, (3)
здесь Tj - коэффициент светопропускания материала; Т2 -ко-
эффициент, учитывающий потери света в переплетах; Т3 -то
же, в несущих конструкциях покрытий (значения Tj, Т2 и Т3
см. в прилож. 7); т4 - коэффициент, учитывающий светопоте-
ри в солнцезащитных устройствах (прилож. 8); т5 - то же, в
защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимае-
мый равным 0,9 (при боковом освещении Т5 = 1);
Tj - коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при боковом
освещении благодаря свету, отраженному от поверхности по-
мещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию
(прилож. 9).
40
Для определения и предварительно находят средневзвешенный коэф-
фициент отражения по формуле
pl$j +P2S2 +P3‘S3
Р"-------51+52+53 ’ (4)
где pi, Р2> Рз - коэффициенты отражения потолка, стен и пола; Sb З?,
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 рсг определяют по формуле
(5)
Э| + 02 + *^3
где ря- коэффициент отражения глухих частей покрытия и фонарей; рг,
Рз, -5|, и S3 - см. формулу 4.
При светопрое.мах, устраиваемых в плоскости покрытия, рС/> для бо-
кового освещения в системе верхнего и бокового освещения определяют
по (4), а значения rt - прилож. 9.
Площадь пола Sn в формуле (2) принимают в зависимости от условий
обеспечения нормируемого значения к.е.о. на глубине помещения для
работ с различными зрительными условиями.
Для работ, относящихся к I—ГУ разрядам, площадь (м2) достаточного
естественного света при одностороннем освещении принимают равной
Sn = In-1,5 Я, (6)
при V-VII разрядах
^ = /я-2Я, (7)
а при VIII разряде
= 1/г3 Н. (8)
При двустороннем расположении светопроемов для вышеуказанных
диапазонов зрительных разрядов Sn (м2) соответственно принимают рав-
ными
Sn-2/я-1,5 Я, (9)
Sn =2/я-2Я, (Ю)
и Sn =2/я-ЗЯ, (И)
где /я-длина помещения, м; Я - высота помещения, м;
Предварительный расчет площади светопро-
емов при верхнем освещении помещений производят по
формуле
41
_ _ $п eN Ъ
ф ~ 10Ото Г2^ ’
(12)
где Зф- площадь световых проемов (в свету) при верхнем освещении, м2;
ец - нормированное значение к.е.о. при верхнем естественном освеще-
нии, определяемое по формуле (1); t]# - световая характеристика фонаря
или светового проема в плоскости покрытия, принимаемая по прилож. 10
и 11; кф - коэффициент, учитывающий тип фонаря (прилож. 12); г2 - ко-
эффициент повышения к.е.о. при верхнем освещении светом, отражен-
ным от поверхностей помещения (прилож. 13); к3 и т0 - то же, что и в
формуле (2).
При определении г2 предварительно находят средневзвешенный ко-
эффициент отражения по формуле (4).
Площадь пола Sn в формуле (12) принимают равной площади поме-
щения или здания за вычетом площади достаточного естественного света
от боковых светопроемов.
Проверочный расчет естественного освещения производят
в точках характерного разреза помещения, используя метод А.М. Дани-
люка. Расчет к.е.о. в какой-либо точке характерного разреза помещения
ведут по формулам:
при боковом освещении
ер ^^бЯ^а+гздЬфуакздух^/к3\ (13)
при верхнем освещении
евр = + €сл(г2 кф - 1)]х0Д,; (14)
при верхнем и боковом освещении
(15)
где - 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. П-2 и П-3; q - коэффициент учета неравномерной
яркости облачного неба МКО*, определяемый по прилож. 14 (см. также
рис. П-5, а); - коэффициент ориентации световых проемов, учиты-
вающий ресурсы естественного света по кругу горизонта, определяемый
Облачное небо, по определению Международной комиссии по освеще-
нию (МКО), - небо, полностью закрытое облаками, когда отношение его
яркости на высоте над горизонтом к яркости в зените равно (1 + 2sinO): 3
(см. рис. 11-5, а).
42
по прилож. 15; - геометрический к.е.о. в расчетной точке при бо-
ковом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих
зданий, определяемый с помощью графиков I и II (см. рис. П-5, б);
Ьф - средняя относительная яркость фасада противостоящего здания
(прилож. 16); уа - коэффициент ориентации фасада здания, учитыва-
ющий зависимость его яркости от ориентации по сторонам горизонта.
При ориентации фасада противостоящего здания на юг принимается
равным 1,33, на ЮВ - 1,25, на В (3) - 1,13 и на С - 1,00; Eff - геометри-
ческий к.е.о. в расчетной точке при верхнем освещении, определяемый
по графикам III и II на рис. П-4 и рис. II—3); ес? - среднее значение
геометрического к.е.о. при верхнем освещении на линии пересечения
условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального
разреза помещения, определяемое из соотношения
Ес? = (Etf 1 + Е 82 + Ъз + - + ^enVN, (16)
где N- количество расчетных точек; £ei, ев2, еде,..., Zsn- геометрические
к.е.о. в расчетных точках.
Среднее значение к.е.о. (ес>>) при верхнем и боковом освещении оп-
ределяют по формуле
ес, = (е,/2 + е2 + е3 + ... + е^+ eN/2)/(N - 1), (17)
где е\, е2, е3, е#- значения к.е.о. при верхнем или верхнем и боковом
освещении в точках характерного разреза помещения, определяемые по
формулам (14) и (15).
Геометрический коэффициент естественной освещенности представ-
ляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в неко-
торой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непо-
средственным или после отражений), к значению наружной горизонталь-
ной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.
При боковом освещении геометрический коэффициент естественной
освещенности, учитывающий прямой свет, в какой-либо точке помеще-
ния определяют по формуле
£5= 0,01 л1 п2, (18)
где Л| - количество лучей по графику I, проходящих от неба через свето-
вые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения
(рис. П-6, а)\ п2 - количество лучей по графику II, проходящих от неба
через световые проемы в расчетную точку на плане помещения
(рис. П-6, б).
43
о1 .1
о
Рис. 11-3. График II А.М. Данилюка для подсчета л2 и л2
Рис. П-4. График III для подсчета п
46
Угловая высота середины светового
проема над рабочей поверхностью 0 *
Рис. П-5. К расчету естественной освещенности:
а - значение коэффициента q, учитывающего неравномерную яркость облачного
неба МКО; б - определение количества лучей л, и л| от неба и от противосто-
ящего здания; / - противостоящее здание; 2 - проектируемое здание
Рис. П-6. К расчету естественной освещенности помещений:
а - пример подсчета при боковом освещении количества лучей П, и п\ по гра-
фику I; б - то же, п2 и п'} по графику II; в - пример подсчета при верхнем ос-
вещении количества лучей п3 по графику III (от 2-го светопроема); г - то же, п2
по графику II; 1 - поперечный разрез; 2- граница противостоящего здания; 3-
план помещения; 4 -первый свстопроем, 5-второй светопросм; 6- продоль-
ный разрез
47
Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитыва-
ющий свет, отраженный от противостоящего здания при боковом осве-
щении, определяют по формуле
е5Д = 0,01 л} л'2, (19)
где п\ - количество лучей по графику I, проходящих от противостоящего
здания через световой проем в расчетную точку на поперечном разрезе
помещения (см. рис. П-5, б); п'2 - количество лучей по графику II, про-
ходящих от противостоящего здания через световой проем в расчетную
точку на плане помещения (см. рис. П-6, б).
При верхнем освещении геометрический коэффициент естественной
освещенности в какой-либо точке помещения определяют по формуле
еа = 0,01л3л2. (20)
где л3 - количество лучей, проходящих от неба в расчетную точку через
световые проемы на поперечном разрезе помещения (рис. П-6, <?); л2 -
то же, на продольном разрезе помещения (рис. П-6, г).
При освещении через несколько световых проемов л3 и л2 определя-
ют отдельно для каждого проема, а затем произведение лу/2 суммируют.
Определенные в расчетных точках по выражениям (13), (14) и (15)
значения к.е.о. наносят в виде графиков на характерном разрезе помеще-
ния. Графики или кривые к.е.о. строят, откладывая в определенном мас-
штабе значения к.е.о. вверх от условной рабочей плоскости из точек, в
которых определялась освещенность. На рис. П-1, в-г показаны кривые
естественной освещенности при боковом, верхнем и верхнем и боковом
освещении. Кривые естественной освещенности, дающие наглядное
представление об освещенности помещения, помогают более рациональ-
но организовать рабочие места.
Коэффициент естественной освещенности зависит от размеров и рас-
положения светопроемов, их состояния, линейных размеров помещения
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 по-
толка, стен и пола, при которой значения средневзвешенного коэффици-
ента отражения были бы, как правило, в пределах от 0,3 до 0,5. При этом
цветовая отделка внутренних поверхностей помещения должна быть увя-
зана как с требованиями освещения, так и с архитектурно-художествен-
ными особенностями интерьера.
48
При выборе вида оконного заполнения учитывают санитарно-гигие-
нические и противопожарные требования, экономию тепла и климатиче-
ские условия района строительства.
Окна в наружных стенах устраивают с одинарным, двойным и трой-
ным заполнениями. Двойное и тройное заполнение предусматривают
только в нижней части на высоту до 2,4 м, верхнюю же часть выполняют,
как правило, с одинарным заполнением. В целях сокращения потерь теп-
ла в зданиях необходимо ограничивать применение ленточного остекле-
ния, а также световых и светоаэрационных фонарей. В случае использо-
вания фонарей их типы назначают с учетом требований освещения,
аэрации и экономии тепла, а также климата местности.
Прамер расчета естественного освещения помещения
Требуется рассчитать естественное освещение механического участка
сборочного цеха при следующих данных: участок размещен в пролете
шириной 18 м, длиной 36 м; высота помещения от пола до низа железо-
бетонных ферм покрытия 10,8 м (рис. II—7). В цехе выполняют работы
средней точности (IV разряд зрительной работы): освещается участок
через окна (проем А и другие) и фонарь, боковые стороны которого
остеклены (проемы Б и В).
Оконное заполнение принято двойное со стальными открывающими-
ся переплетами, фонаря - одинарное. Остекление бокового проема вы-
полнено из листового стекла, фонаря - из армированного.
Отделка внутренних поверхностей потолка имеет коэффициенты от-
ражения: потолка - 0,7, стен - 0,6, пола - 0,3. Со стороны бокового прое-
ма на расстоянии 30 м параллельно ему расположено противостоящее
здание высотой 15 м, длиной 30 м (рис. П-7, в). Стены противостоящего
здания сложены из силикатного кирпича. Место строительства - г.Пенза.
1. Используя формулу (2), определяем необходимую площадь боко-
вых светопроемов предварительно произведя расчеты остальных пара-
метров формулы.
Площадь пола при одностороннем расположении светопроемов со-
гласно формуле (6)
5Я= 36 1,5 10,8 «583 м2.
Коэффициент запаса к3 = 1,3 (см. прилож. 4).
Нормированное значение к.е.о. при боковом освещении вц для работ
средней точности для г. Пензы согласно формуле (1) и прилож. 1 сос-
тавляет
e„ = 1,5 0,9= 1,3%.
Световую характеристику окна т|о определим по прилож. 5.
49
Рис. П-7. К примеру расчета естественной освещенности: V
а - характерный поперечный разрез; б - план помещения; в - схема расположения проектируемого и противостоя-
щего зданий в разрезе; г - то же, в плане; д - продольный разрез помещения; 1-5 - расчетные точки; 6 - проектиру-
емое здание; 7 - противостоящее здание
50
В нашем случае высота от уровня условной рабочей поверхности до
верха окна Л| = 8,2 м (рис. П-7, а), отношение длины помещения 1П к
его глубине В 1П/В = 36/18 = 2 и отношение B/h\ = 18/8,2 = 2,2. При
полученных отношениях т]о = 9,7.
Значение ku находим по прилож. 6, предварительно определив зна-
чения средневзвешенных коэффициентов внутренней поверхности поме-
щения рсл и фасада противостоящего здания рф , а также индекс проти-
востоящего здания в плане Zi и в разрезе Z2- Значение рСр определяем по
формуле (5). В нашем примере pi = 0,7; р? = 0,6; рз = 0,3, площади
потолка и пола = 5з = 36 • 18 = 648 м2, площадь стен = (18 10,8) х
х2 + 36 • 10,8 = 778 м2.
0,5-0,7-648 + 0,6-778 + 03-648 Л,,
Рсл “ ГЛО . ПО . £АО '
648 + 778 + 648
Средневзвешенный коэффициент отражения противостоящего зда-
ния, выполненного из силикатного кирпича, принимаем рф = 0,40.
Индекс противостоящего здания определяем при следующих исход-
ных данных: 1пз = 30 м; высота Н= 15 м; расстояние между рассматри-
ваемым и противостоящим зданиями P=30m; расстояние от пола до
верха окна h\ - 9,0 м; расстояние до расчетной точки от внешней по-
верхности наружной стены / = 17 м; ширина окна в плане а = 2,5 м.
Индекс противостоящего здания в плане
, 30 17
Zl " (30 + 1^- 23 " 3 ’
Индекс противостоящего здания в разрезе
„ 1517
11 " (30 + 17) 9 ’
При этих параметрах к^ - 1,5.
Значение коэффициента Г] находим по прилож. 9.
Отношение глубины помещения В = 18 м к расстоянию от условной
рабочей поверхности до верха окна А| = 8,2 м составляет B/h\ =
= 18/8,2 = 2,2 (низ окна принят на расстоянии 1,8 м от уровня пола).
Отношение расстояния до расчетной точки от окна / = 17 м (при одно-
стороннем боковом освещении за расчетную точку принимают наиболее
удаленную от светопроема - на расстоянии 1 м от среднего ряда колонн
пролета) к глубине помещения В составляет / /В= 17/18 = 0,94. Отноше-
ние длины помещения 1П = 36 м к его глубине В ° 18 м равняется 2. При
этих параметрах л = 2,39.
Необходимая площадь боковых светопроемов (м2) составит
51
•Уо
583 Ц-Ц9.7 15 ...
100 0^4-239
Исходя из принятой высоты Aj, принимаем высоту окна Ло = 7,2 м.
Тогда общая длина окон составит 96:7,2 = 13,3 м.
Принимаем 6 светопроемов размером 7,2 х 2,5 м.
2. Определяем площадь светопроемов при верхнем освещении, ис-
пользуя формулу (12), в которой площадь пола $п принимаем равной
площади пола помещения за вычетом площади достаточного естествен-
ного света от боковых светопроемов Sn = 36 18 - 583 = 65 м2.
Нормированное значение к.е.о. согласно прилож. I и 2 для условий
г. Пензы при верхнем освещении eN = 4 • 0,9 = 3,6%.
Значение световой характеристики т)ф находим по прилож. 10. В на-
шем примере принимаем: прямоугольный фонарь с вертикальным дву-
сторонним остеклением, количество пролетов - 1. Отношение длины
помещения к ширине пролета составляет 1п/1\ = 36/18 =* 2, отношение
высоты помещения к ширине пролета Н/1\ - 10,8/18 = 0,6. При этих па-
раметрах т|0 = 6,8.
Значение кф = 1,2 (см. прилож. 12), ку = 1,6.
При рсл - 0,43 и отношении расстояния от условной рабочей по-
верхности до низа остекления фонаря к ширине пролета Нф/1\ = 13/18 =
= 0,72 значение r2 = 1,38 (прилож. 13).
Общий коэффициент светопропускания согласно формуле (3) и при-
ложений 7 и 8 составляет
т0 - 0,6 • 0,75 • 0,8 • 1,0 • 0,9 = 0,32.
Площадь (м2) световых проемов (в свету) при верхнем освещении
составит
65 • 3,6 • 6,8 • 1,6
ф 100-032-138-13 =
Принимаем открывающиеся проемы в фонаре высотой 1,25 м и дли-
ной 24 м.
3. Производим проверочный расчет естественного освещения по ме-
тоду А.М. Данилюка.
При расчете требуется определить значение к.е.о. в расчетных точках
помещения при указанных размерах световых проемов и сравнить их с
нормативными. Расчет рекомендуется вести в порядке, указанном ниже.
3.1. Намечаем расчетные точки. Располагаем их на пересечении ус-
ловной рабочей плоскости, проходящей на расстоянии 0,8 м от уровня
пола, и характерного поперечного разреза. Первую точку размещаем на
расстоянии 1 м от наружной стены, а последнюю - на расстоянии 1 м от
52
среднего ряда колонн. Расстояния между другими точками 4 м (всего
5 точек).
3.2. Определяем значения к.е.о. в расчетных точках по выражению
(15):
€К — 6^ + €в
Р ер+*р-
3.2.1. Проводим расчеты значений ебр из выражения (13) только при
боковом освещении
ер = (е<5 ♦ ем Ьф УЛд) Л To/*j •
Значение eg определяем от проема А в каждой расчетной точке из
выражения (18): ес = 0,01 Л1Л2 и с помощью графиков I и II (рис. П-2,
П-3 и П-7).
График I накладываем на поперечный разрез здания, совмещая по-
люс графика с расчетной точкой. Определяем число лучей ль проходя-
щих от неба к этой точке через проем.
В нашем случае для точки 1 П\ " 27, для точки 2 П\ = 23 , для точки 3
Л] 3 13, для точки 4 Л] = 8 и для точки 5 П\ = 6.
Значения Л1 и другие показатели выражений (13), (14) и (15) сведем в
табл. П-1.
Для нахождения значений л2 отмечаем номера полуокружностей на
графике I, проходящих через точку С - середину светового проема. Для
точки 1 положение С соответствует № 12, для точки 2 - № 18 и тд.
График II накладываем на план помещения так, чтобы его верти-
кальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру полуок-
ружности по графику I, проходили через точку С. Для положения С,
имеющего № 12, количество лучей Л2 = 39, для № 18 - 34 и т.д.
Таким образом, £$i = 0,01 • 27 • 39 “ 10,5, £52 = 0,01 • 23 • 34 = 7,8 и тд.
Значения egi, £52,-» Ък занесем в таблицу П-1.
Значения коэффициента q определяем по прилож. 14 с учетом угло-
вой высоты середины проема над рабочей поверхностью 0. Значения 0, q
и egq для расчетных точек также занесем в табл. П-1.
Значение ем определяем по выражению £ад=0,01л'| л| опре-
деляем по графику I, используя схему расположения противостоящего
здания, приведенную на рис. П-7, в.
Для точки 1 значение п\ = 0; для точки 2 - 2,5; для точки 3-2,3 и
тд.; п2 определяем по графику II аналогично определению Пг (см. схему
расположения зданий в плане на рис. П-7, в-г).
53
Таблица II—1
К примеру расчетных составляющих к.е.о.
№ Показатели Расчетные точки
п/п 1 2 1 3 1 4 1 5
Проем А
«1 27 23 13 8 6
Положение точки С 12 18 26 36 46
п2 39 34 29 24 22
Eg= 0,01 Л|Л2 10,5 7,8 3,8 1,9 1,3
78 43 20 17 15
q 1,27 1,01 0,72 0,67 0,65
13.3 7,9 2,7 1,3 0,8
1. - 2,5 2,3 2 1,5
л2 - 11 9 9 8
Бад = 0,01 п\ п'2 - 0,30 0,21 0,18 0,12
Zi-buVKP+M — 1,71 2,76 3,63 4,34
b-H/ll(P+l)hi] - 0,24 0,39 0,50 0,60
к-за — 1,15 1,22 1,42 1,50
^здкзд - 0,35 0,26 0,26 0,18
15,16 9,09 2,80 1,54 0,95
1/В 0,05 0,28 0,50 0,72 0,94
2. п 1,02 1.24 1,47 2,04 2,39
ТоП/Лз 0,42 0,52 0,61 0,85 0,99
4 = (ч q рв * 8« Ьф 1аки) л ТОД, 6,37 4,73 1,71 1,31 0,94
Проем Б
«3 — — 3 5 4
Положение точки Q • — 30 33 34
Ъ — — 84 78 68
№ - - 234 390 272
Проем В
Ъ 4 5 3 — —
3. Положение точки Q 37 33 30 — *
Л2 68 78 84 — —
Л3Л2 272 390 234 - -
1л3л2 272 390 468 390 272
te = 0,01 «з «2. 2,72 3,90 4,68 3,90 2,72
всг“(е, 1 + е, 2 + е< з +... + EeW)/tf 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6
ej -[€<+ec,(r2^-l)]t0/*, 1.2 1,5 1,7 1,5 1,2
4. еК еб ♦ е* еР **р 7,57 6,23 3,41 2,81 2,14
54
Значение 0в определяем по прилож. 15. При меридиональной ориен-
тации зданий и при отношении высоты зданий к расстоянию между
зданиями Н/Р = 15/30 = 0,5 - 1,14.
Значение Ьф определяем по прилож. 16, при следующих исходных
данных: средневзвешенный коэффициент отражения фасада рф» 0,4;
коэффициент отражения земли рпп = 0,2; отношение расстояния между
зданиями к длине противостоящего здания Р/1п.з~ 30/30 = 1; отношение
длины противостоящего здания к его высоте 1ПЗ/Н= 30/15 = 2. При
этих данных Ьф - 0,208.
Значение коэффициента у0 при меридиональной ориентации и коэф-
фициенте отражения фасада противостоящего здания рф = 0,4 прини-
маем у 0 = М3.
Значение kw определим, используя схему на рис. П-7, в,г, и при-
лож. 6 предварительно определяя индексы здания. Индекс противостоя-
щего здания в плане для точки I:
7 1пзЬ 301 п.
1(,)“(Р + 4)в (30 + 1)-2^ ’’
1ПЗ« 30,0 м; li = 1,0 м; Р = 30,0 м; а = 2,5 м.
Для последующих точек Z1(2> = 1,71; Zip) - 2,76; 2ц4) = 3,63;
21(5) = 4,34.
Индекс противостоящего здания в разрезе для точки 1:
z2(1) = rAL«-lLL_ = 2L = o,o5,
2(0 (P + ZJ/jj (30 + 1) 9 279 ’
Я= 15,0 м; hi = 9,0 м; Z( = 1,0 м.
Для последующих точек соответственно 7^2) " 0,24; 2^3) = 0,39;
w 0,50; 22(5) = 0,60.
Используя эти данные и находя отношение расстояния Z расчетной
точки от наружной стены к глубине помещения Р, определим значение
Лад по прилож. 6 и сведем их в расчетную табл. II-1.
Значение коэффициента то приведено в предварительном методе
расчета.
Для определения коэффициента и используем прилож. 9.
Средневзвешенный коэффициент отражения в нашем примере
Рс/=0,43.
Отношение Р/Л| = 18/8,2 = 2,2.
Отношение 1/В для расчетных точек составляет:
55
l\/B « 1/18 = 0,05; у В = 5/18 = 0,28;
11/В = 9/18 - 0,5; Д/В = 13/18 = 0,72;
Is/В = 17/18 = 0,94.
Отношение 1П/В = 36/18 2.
В зависимости от указанных значений рСл, B/hit 1П/В и //В значения
Г\ составят:
Л(1) = 1,02; Г|(2) = 1,24; г1(3) = 1,47; Гц4) = 2,04; г1(5) « 2,39.
Таким образом, расчетные значения к.е.о. при боковом освещении в
расчетных точках составят:
ебр1 = 4,7 %; ебр2 - 2,9 %; ебр3 = 1,1 %; ебр< = 0,9 %; ебр5 = 0,6 %.
3.3. Определяем значения ер в расчетных точках в выражении (15),
используя формулу (14):
ер =[Е,+есД/2*ф-1)]т0/*з.
Значение ed определяем по выражению (20) е, = 0,01(л3 л2).
Значение л3 определяем по графику III (рис. П-4) наложением его на
чертеж поперечного разреза. Центр графика совмещаем с расчетными
точками, а нижнюю линию графика III - со следом условной рабочей
поверхности. Значения л3 для расчетных точек от световых проемов Б и
В (в фонаре) заносим в табл. II-1. Одновременно отметим положение
середины световых проемов С\ (рис. П-7, а).
Значение л2 определяем по графику П, накладывая его на чертеж
продольного разреза помещения (рис. П-7, д). При этом необходимо,
чтобы вертикальная ось и горизонталь графика, номер которой соответ-
ствует положению полуокружности по графику III, проходили через
точку С|.
Значение л2 от световых проемов Б и В, полученные в расчетных точ-
ках, занесем в расчетную таблицу.
Определяем гСг из выражения (16):
бс/ = (1/А9 (е«г 1 + с«2 + е«з + £«4 + ); N = 5.
Тогда есл - (1/5) (2,72 + 3,9 + 4,68 + 3,9 + 2,72) = 3,6.
Значение коэффициентов кф, г2, то были определены в нашем при-
мере в предварительном методе расчета.
Значения ер от верхнего освещения в расчетных точках составят:
56
еврХ = (2,72 + 3,6(1,38 • 1,2 - 1)J 0,32/1,3 - 1,2;
е'2 = (3,9 + 3,6(1,38 -1,2 - 1)| 0,32/1,3 = 1,5;
еврз = (4,68 + 3,6(1,38 • 1,2 - 1)) 0,32/1,3 = 1,7;
евр2 “ е‘Р4 = 1Д ej, = евр5 - 1,2.
Эти значения также заносим в расчетную табл. П-1.
Таким образом, значения к.е.о. в расчетных точках при боковом и
верхнем освещении составят:
е* = 6,37 + 1,2 = 7,57%; е*2 = 4,73 + 1,5 = 6,23%;
е*3 = 1,71 + 1,7 - 3,41%; е*4 = 1,31 + 1,5 = 2,81%;
€р5 » 0,94 + 1,2 » 2,14%.
3.4. Находим среднее значение к.е.о. при верхнем и боковом осве-
щении по формуле (17) и сравниваем его с нормированным значением:
[!/(*- l)](ei/2 + е2 + е3 + е4 + es/2) =
= (1/4)(7,57/2 + 6,23 + 3,41 + 2,81 + 2,14/2) = 4,3%.
В рассматриваемом примере расчетная величина к.е.о. в помещении
механического участка сборочного цеха оказалась выше нормированного
значения к.е.о. (eN = 3,6%).
Выводы. Расчетные величины к.е.о. удовлетворяют требованию
СНиП как по нормативным значениям, так и по неравномерности есте-
ственного освещения. Это подтверждают полученные расчетные значе-
ния к.е.о., которые при верхнем и боковом освещении во всех точках
оказались не менее нормативного значения к.е.о. при боковом осве-
щении (е„ - 1,5%).
Искусственное освещение помещений. Условия искусственного осве-
щения на промышленных предприятиях оказывают большое влияние на
зрительную работу, физическое и моральное состояние людей, а следова-
тельно, на производительность труда, качество продукции и производст-
венный травматизм. Чем точнее и напряженнее выполняемая зрительная
работа, тем сильнее это влияние.
В производственных помещениях применяют системы общего и ком-
бинированного (общего и местного) освещения.
Первая система - система общего освещения предназна-
чена как для освещения рабочих поверхностей, так и всего помещения в
целом.
57
В системе общего освещения принято различать два способа разме-
щения светильников: равномерное и локализованное. Равномерный спо-
соб предполагает равные расстояния между светильниками в каждом ряду
и между рядами. В системе общего локализованного освещения положе-
ние каждого светильника определяется соображениями выбора наивыгод-
нейшего направления светового потока и устранения теней на освещен-
ном рабочем месте, т.е. целиком зависит от расположения оборудования.
Равномерное расположение светильников общего освещения приме-
няется обычно в тех случаях, когда необходимо обеспечить одинаковые
условия освещения по всей площади помещения, а локализованное - при
необходимости дополнительного подсвета отдельных участков освещае-
мого помещения, если эти участки достаточно велики по площади или
по условиям работы в них невозможно устройство местного освещения.
Локализованное размещение по сравнению с вариантом равномерно-
го размещения светильников позволяет одновременно с уменьшением
удельной мощности осветительной установки обеспечить лучшее каче-
ство освещения, в частности, создать необходимое направление светового
потока на рабочие поверхности и устранить падающие тени от близко
расположенного оборудования или самого рабочего. К недостаткам лока-
лизованного размещения светильников следует отнести несколько повы-
шенную неравномерность распределения яркости в поле зрения работаю-
щих.
Вторая система - система комбинированного осве-
щения - включает в себя светильники, расположенные непосред-
ственно у рабочего места и предназначенные только для освещения
рабочей поверхности (местное освещение), и светильники общего осве-
щения - для выравнивания, распределения яркости в поле зрения и соз-
дания необходимой освещенности в проходах помещения.
Потребляемая мощность осветительной установки системы комбини-
рованного освещения значительно меньше мощности одного общего ос-
вещения, в особенности при высоких значениях нормированной осве-
щенности. Поэтому по расходу электроэнергии и по эксплуатационным
расходам в целом системы комбинированного освещения экономичнее
систем общего освещения.
Эксплуатационные преимущества систем комбинированного освеще-
ния проявляются в более широких возможностях расположения светиль-
ников местного освещения непосредственно у рабочих мест, что значи-
тельно упрощает их чистку, смену перегоревших ламп, а также система-
тический надзор и текущий ремонт. Кроме того, местное освещение
обеспечивает большую гибкость в эксплуатации освещения - оно может
быть выключено в моменты остановки работ, а также позволяет изменять
направление светового потока на рабочую поверхность, регулировать рас-
58
положение теней и бликов, использовать источники света с нужным
спектральным составом и т.д.
Системы комбинированного освещения имеют преимущественное
применение в производственных помещениях, где выполняются работы
1-Ш, IVa, FV6, IVb, Va разрядов, а также в помещениях с оборудованием,
рабочие поверхности которых расположены вертикально или наклонно и
нуждаются в сравнительно высоких уровнях освещенности.
Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками об-
щего освещения в системе комбинированного, должна составлять не ме-
нее 10% нормируемой. При этом освещенность должна быть не менее
200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк - при лампах накаливания.
Система общего освещения допускается в случаях технической невоз-
можности или нецелесообразности устройства местного освещения. Сис-
тема общего освещения при равномерном размещении светильников мо-
жет быть рекомендована в следующих производственных помещениях: с
высокой плотностью расположения оборудования и, если это оборудо-
вание не создает теней на рабочих поверхностях и не требует изменения
направления света (ткацкие цехи); при выполнении в них однотипных
работ по всей площади (литейные цехи, крупносборные цехи); при зри-
тельных работах V-V1I разрядов, а также во вспомогательных, складских
и проходных помещениях.
К локализованному размещению светильников общего освещения в
производственных помещениях целесообразно прибегать: при расположе-
нии рабочих мест группами, сосредоточенными на отдельных участках;
при выполнении на отдельных участках работ различной точности, тре-
бующих разных уровней освещенности; при зрительных работах, связан-
ных с обзором больших рабочих поверхностей, требующих высоких уров-
ней освещенности (разметочные плиты, закройные столы), или наличии
громоздкого оборудования, создающего тени, на которых невозможно
устройство местного освещения (цехи химической промышленности).
При локализованном размещении светильников освещенность прохо-
дов и участков, где работа не производится, должна составлять не более
25% нормируемой освещенности, создаваемой светильниками общего ос-
вещения, но не менее 75 лк при разрядных лампах и не менее 30 лк при
лампах накаливания.
При освещении территорий открытых пространств применяют в
основном системы общего освещения при равномерном размещении све-
тильников. Локализованное размещение светильников может применять-
ся при освещении мест работы на открытых пространствах, нуждающих-
ся в повышенной освещенности по сравнению с уровнем освещенности
всей территории.
59
Искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, ох-
ранное и дежурное.
Аварийное освещение разделяют на освещение безопас-
ности и эвакуационное.
Освещение безопасности предусматривают в случаях, если отключе-
ние рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания
оборудования и механизмов может вызвать: взрыв, пожар, отравление
людей; длительное нарушение технологического процесса; нарушение
работы объектов, в которых недопустимо прекращение работ.
Эвакуационное освещение в помещениях предусматривают: в местах,
опасных для прохода людей; в проходах и на лестницах, служащих для
эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 чел.; по основным
проходам производственных помещений, в которых работают более
50 чел.; в производственных помещениях с постоянно работающими в
них людьми, где выход людей из помещения при аварийном отключении
общего освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения
работы производственного оборудования; в производственных помеще-
ниях без естественного света.
Освещение безопасности должно обеспечивать на рабочих поверхно-
стях освещенность не менее 5% нормируемой освещенности от общего
освещения, но не менее 2 лк, а эвакуационное - наименьшую освещен-
ность на полу основных проходов и на ступенях лестниц не менее 0,5 лк.
Охранное освещение (при отсутствии специальных техни-
ческих средств охраны) предусматривают вдоль границ территорий, охра-
няемых в ночное время.
Освещенность в этих случаях на уровне земли должна быть не менее
0,5 лк.
Область применения, величина освещенности и требования к каче-
ству для дежурного освещения не нормируются.
Проектирование р а б о ч е г о искусственного освеще-
ния сводится к выбору источника света, системы освещения, норма-
тивной освещенности, типов светильников и расчетов осветительной
установки с обеспечением ее качественных характеристик.
Выбор источников света в системах искусственного освещения про-
водят в зависимости от особенностей зрительной работы и требований к
цветопередаче по прилож. 1.
Выбор системы освещения обуславливается точностью выполняемых
зрительных работ, характером и особенностями производственного обо-
рудования и условиями естественного освещения. При этом необходимо
учитывать, что капитальные вложения и эксплуатационные расходы при
комбинированном освещении всегда ниже, чем при общем. Вместе с тем,
в гигиеническом отношении система общего освещения более желатель-
60
на, так как позволяет создать благоприятное распределение яркостей в
поле зрения.
Нормативную освещенность принимают по СНиП в зависимости от
зрительной работы в помещениях, характеристики фона и контраста
объекта различения с фоном (см. прилож. 1).
Выбор типа светильников производят с учетом особенностей конст-
руктивных решений промышленных зданий, а также безопасных и удоб-
ных условий эксплуатации.
Места расположения светильников определяют с целью обеспечения
нормированной освещенности наиболее экономичным путем, учитывая
также удобства монтажа и обслуживания светильников при наименьшей
протяженности групповой сети.
Светильники можно подвешивать к несущим и ограждающим конст-
рукциям покрытия, к технологическому оборудованию, переходным мос-
тикам и обслуживающим площадкам, колоннам и стенам. Для объектов с
повышенным санитарно-гигиеническим режимом целесообразно приме-
нять герметичные светильники, изготовляемые из прозрачного полисти-
рола и уплотняемые неопреновыми прокладками. Эти светильники
можно мыть струей воды с сильным напором.
Для того чтобы приблизить условия работы при искусственном осве-
щении к условиям естественного освещения, в производственных здани-
ях 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 выполняют из пла-
стмассовых рассеивателей (например, из поливинилхлоридных листов).
Включением отдельных групп ламп в светящихся потолках можно созда-
вать несколько степеней освещенности.
В осветительных установках бесфонарных зданий светильники можно
совмещать с устройствами для вентиляции и кондиционирования воз-
душной среды производства. При этом излучаемое при работе светильни-
ков тепло отводится вытяжной вентиляцией в межферменное простран-
ство, что улучшает условия эксплуатации светильников.
Расчет осветительной установки производят по двум методам -точеч-
ному, при котором определяют освещенность в заданной точке (местное
освещение), и по методу коэффициента использования, позволяющему
определить освещенность некоторой плоскости (общее освещение).
По точечному методу горизонтальная освещенность Ег
(лк) в точке А горизонтальной плоскости от светильника О, находяще-
61
гося от этой плоскости на расстоянии (высота подвеса) Нр, определяют
по формуле
Рис. П-8. Схема к расчету
Jo cos3a
(21)
освещенности помещений
точечным методом
где Ja - сила света светильника по направ-
лению к расчетной точке в кд, определяе-
мая по прилож. 17 и 18; a - угол между
вертикалью и направлением силы света к
расчетной точке (рис. П-8); к3 - коэффи-
циент запаса (см. прилож. 4).
Освещенность вертикальной поверх-
ности (лк), по точечному методу опреде-
ляют по формуле
Ja cos3 (90-а) /
в~ н}к3 ~ гнр-
(22)
При расчете осветительной установки по методу коэффици-
ента использования определяют необходимое число и мощ-
ность ламп. Заданной исходной величиной при расчете является норми-
рованная горизонтальная освещенность. По заданной освещенности
можно рассчитать требуемый световой поток и определить тем самым
мощность ламп. В некоторых случаях, наоборот, приходится задаваться
числом и мощностью ламп и определять создаваемую ими освещенность
на расчетной плоскости.
Расчет осветительной установки по методу коэффициента исполь-
зования производят по формуле
(23)
где Ф - световой поток в расчетной точке помещения, лм; Ен - норма-
тивная освещенность, лк; к3 - коэффициент запаса; z - отношение сред-
ней освещенности к минимальной, которое при люминесцентных лампах
составляет 1,10, а при лампах накаливания - 1,15; N- количество ламп;
Л - коэффициент использования светового потока ламп, который прини-
мается для некоторых светильников по прилож. 19’ в зависимости от ко-
* При светильниках других типов коэффициент использования принимают по
таблицам “Справочника для проектирования электрического освещения”, Гос-
энсргоиздат, 1960.
62
эффициентов отражения потолка, стен и пола, а также от индекса поме-
щения Индекс помещения / определяют из выражения
'*W (24)
где А, В - размеры помещения в плане, м; Нр - высота подвеса светиль-
ников над уровнем расчетной поверхности, м.
Пример расчета по методу коэффициента использования
Требуется определить количество светильников для освещения поме-
щения, которое имеет размеры А = 18 м, В = 6 м, высоту Н = 4,2 м,
уровень рабочей поверхности hp = 0,8 м, расстояние до светильников от
потолка hc = 0,6 м, высоту подвеса светильников Нр = 2,8 м. Коэффи-
циенты отражения потолка, стен и пола приняты соответственно 70%,
50%, 10%. В помещении выполняются зрительные работы средней точ-
ности {Ен - 300 лк, к3 = 1,5). Освещение принято светильниками ШОД с
двумя люминесцентными лампами типа ЛБ.
Определяем индекс помещения
18-6 и.к
28 (18+ 6) 1,6 '5'
Для светильника ШОД согласно прилож. 18 т] = 0,50; г* 1,1 (люми-
несцентные лампы).
Требуемый световой поток (лм) светильника составит
л 300 108 1,5 1,1 53460
ЛГ-2 0,50
Количество светильников N находим, используя справочные данные
прилож. 20. По прилож. 20 находим, что световой поток светильника,
состоящего из двух ламп ЛБ-40 составляет Ф = 2-3,12 = 6,24 лкм. Следо-
вательно, для освещения помещения необходимо:
.. 53,46 53,46 о
N = С = г* = 9 светильников.
Ф 6,24
Санитарные нормы требуют устраивать в производственных помеще-
ниях установки искусственного ультрафиолетового (эритемного) облуче-
ния людей. Установки эритемного облучения должны предусматриваться
в помещениях без естественного света или с недостаточным естествен-
ным светом, в которых значение к.е.о менее 0,1%. Такие установки
обязательны в производственных зданиях, расположенных в географиче-
ских районах севернее 45* северной широты.
63
Совмещенное освещение применяется в производственных зданиях
с недостаточным естественном освещением, где недостаток естественного
освещения в светлое время суток восполняется искусственным светом.
Искусственное освещение в комбинации с естественным устраивают
чаще всего в виде двух раздельных систем. Первая система - постоянное
дополнительное освещение - может работать непрерывно целый рабочий
день и освещать определенную зону. Вторую систему включают в зонах,
примыкающих к световым проемам, и используют с наступлением суме-
рек. Включать искусственное освещение в этой зоне рекомендуется с по-
мощью автоматических регуляторов в зависимости от изменения естест-
венной освещенности и выбранного 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 простенках
между окнами в виде искусственных окон или ниш; в виде светящих па-
нелей или полос, расположенных на определенных расстояниях.
В помещениях большой глубины целесообразно устраивать искусст-
венные окна, что создает в производственных зданиях ощущение посто-
янной связи работающих с внешним пространством.
При устройстве верхнего освещения целесообразно сочетать фонари
зенитного типа со светящими панелями искусственного света. При этом
создается возможность их взаимозаменяемости и свободного расположе-
ния на потолке интерьера.
Выбирать источники света следует в соответствии с рекомендациями
СНиПа. Применять лампы накаливания допускается в отдельных случа-
ях, когда по условиям технологии или другим требованиям использовать
газоразрядные источники невозможно.
Экономика естественного и искусственного освещения. Экономиче-
скую оценку видов освещения производственных зданий можно провести
с учетом конкретных условий: светового климата района строительства,
особенностей технологии производства и режима работы цеха, нормиро-
ванного значения освещенности, требуемого качества освещения, эконо-
мики теплопотерь здания и других факторов.
Естественное освещение позволяет создавать более комфортные усло-
вия труда и экономить электроэнергию. Однако при эксплуатации фона-
рей и окон необходим регулярный уход за остеклением (трудоемкая
очистка, замена стекла), увеличиваются теплопотери зимой и возможен
перегрев помещений летом.
При искусственном освещении для обеспечения комфортных усло-
вий труда требуются более высокие первоначальные затраты, чем при
естественном освещении. Для удобства обслуживания и ремонта светиль-
64
ников иногда приходится предусматривать переходные мостики, площад-
ки 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 элек-
троосвещение, устройство фотариев и т.п. Эти затраты компенсируются
сокращением теплопотерь в зимний период и уменьшением перегрева
помещений летом.
Из сказанного следует, что экономику естественного и искусственно-
го освещения необходимо рассматривать на основе технико-экономиче-
ского расчета. Стоимость систем освещения помещений цехов играет
значительную роль в общей стоимости здания.
Однако наиболее объективным экономическим критерием при срав-
нительной оценке вариантов освещения являются приведенные и сум-
марные энергозатраты, которые можно рассчитать по рекомендациям
НИИСФ, содержащим методики по технико-экономической оценке ос-
вещения производственных зданий.
Микроклимат в производственных помещениях. Наряду с обеспечени-
ем требований технологического процесса в производственных помеще-
ниях должны быть созданы в полной мере здоровые микроклиматические
условия для работающих. К метеорологическим параметрам воздушной
среды, подлежащим нормированию и регулированию, относятся темпера-
тура, влажность, скорость движения и чистота воздуха.
Оптимальные для человека значения этих параметров назначают в за-
висимости от характера процесса, протекающего в помещении, категории
выполняемой работы, времени года и климатического района строитель-
ства. На многих промышленных предприятиях производственные про-
цессы протекают в помещениях с нормальным температурно-влажност-
ным режимом. В зависимости от категории выполняемой работы - лег-
кая, средней тяжести, тяжелая, - оптимальными температурами воздуха в
таких помещениях признаны соответственно 20-22*С, 17-19’С и 16-18*С
при относительной влажности воздуха в пределах 60-30% и скорости дви-
жения воздуха не более 0,2-0,3 м/с. В теплый период года (температура
наружного воздуха 10‘С и выше) параметры температуры в некоторых
климатических районах могут считаться оптимальными при значениях от
18 до 25*С и скорости воздуха - до 0,5-0,7 м/с.
К категории легких относят работы, выполняемые сидя или не требу-
ющие систематического физического напряжения (поднятия и переноски
тяжестей). К категории работ средней тяжести относят трудовые опера-
ции, связанные с переноской небольших тяжестей (до 10 кг) и выполняе-
мые стоя. Тяжелыми считают работы, связанные с систематическим фи-
зическим напряжением, а также с переноской тяжестей (более 10 кг).
65
Однако ряд производств (литейные, сталеплавильные, трубопрокат-
ные и т.п.) характеризуется избытками тепла (более 23 Вт/м3). В них нор-
мами допускается температура воздуха до ЗЗ’С. Для другого ряда произ-
водств (целлюлозно-бумажная промышленность, пищевые предприятия
и др.) характерна повышенная относительная влажность воздуха в поме-
щениях и в них нормами допускается влажность до 75%.
Скорость движения воздуха в помещениях зависит от многих факто-
ров (размеров и профиля помещения, направления ветра и т.п.). Нередко
этот параметр тесным образом увязывают с воздухообменом в помеще-
нии и обеспечением чистоты воздуха. Требуемые объемы воздухообмена
устанавливают в соответствии с санитарными нормами в технологиче-
ской части проекта, а средства обеспечения назначают в других разделах
проекта (отопление и вентиляция, кондиционирование воздуха). Как
правило, скорость движения воздуха регулируют системами приточных и
вытяжных отверстий в наружных ограждениях помещения.
Чистота воздуха в помещениях зависит от степени выделения техно-
логическим процессом тех или иных вредностей. Так, на химических и
нефтехимических производствах выделяется значительное количество
аэрозолей преимущественно фиброгенного действия.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, т.е.
такие концентрации, которые при ежедневной работе в пределах 8 ч в те-
чение всего рабочего стажа или в отдаленные сроки не могут вызывать у
работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, устанав-
ливаются санитарными нормами проектирования промышленных пред-
приятий.
Наряду с параметрами температуры, влажности и скорости движения
воздуха на санитарно-гигиенические условия пребывания людей в поме-
щении в зимний период оказывает температурный перепад между значе-
ниями температуры внутреннего воздуха и температурой на внутренней
поверхности наружных ограждений (стены, покрытия, перекрытия над
проездами, подвальными и техническими подпольями). В настоящее вре-
мя, согласно норм (36), температурный перепад в производственных зда-
ниях с сухим и нормальным режимом принимают: для наружных стен не
более 7°С; для покрытий - не более 6°С; перекрытий над проездами,
подвалами и подпольями 2,5°С; в помещениях с влажным и мокрым
режимом в пределах: для стен (te - tp), для покрытий (0,8 te - tp), где te -
расчетная температура внутреннего воздуха проектируемого помещения
или здания; tp - температура точки росы при расчетной температуре и
относительной влажности внутреннего воздуха, принимаемым по нормам
проектирования.
Требуемые параметры микроклимата в производственных помещени-
ях обеспечить гораздо сложнее, чем в гражданских. Поэтому их стремятся
66
обеспечить в первую очередь в пределах рабочей зоны на постоянных
рабочих местах.
Рабочей зоной считают пространство высотой 2 м от уровня пола
(или площадки), на котором находятся места постоянного и непостоян-
ного пребывания людей. Постоянным считается рабочее место, на кото-
ром работающий находится большую часть (более 50% или более 2 ч
непрерывно) своего рабочего времени. Если обслуживание процессов
осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то постоянным рабо-
чим местом считается вся рабочая зона.
Чистоту воздуха в помещениях с загрязненной средой независимо от
принятых параметров температуры, влажности и скорости движения воз-
духа обеспечивают его очисткой в рабочих зонах от вредных газов, паров,
пыли и других аэрозолей до предельно допустимых концентраций. ПДК
в воздухе помещений принимают в соответствии с санитарными нормами
проектирования зданий, СНиП и другими документами по охране труда
или экологической безопасности.
Основные параметры микроклимата в помещениях обеспечивают раз-
личными приемами, рассчитанными на зимний, летний и переходный
периоды года. Наиболее эффективными считают те приемы, при которых
оптимальные параметры микроклимата достигаются рациональным соче-
танием объемно-планировочного и конструктивного решения здания с
примененными в них эффективными системами отопления и вентиля-
ции.
Формы и размеры промышленных зданий весьма разнообразны. В
одних случаях они могут способствовать лучшему удалению теплоизбыт-
ков и проветриванию помещений, в других, наоборот, усложнять процес-
сы теплозащиты, воздухообмена, способствовать перегреву и т.п. Поэто-
му при выборе окончательного варианта объемно-планировочного реше-
ния необходимо учитывать и те обстоятельства, при которых в заданном
климатическом районе строительства будет достигнуто наилучшее обес-
печение требуемого микроклимата в производственных помещениях.
Конструктивные решения наружных стен, оконных заполнений, фо-
нарей и других элементов ограждений назначают в соответствии с осо-
бенностями тепловой среды в производственных помещениях (нормаль-
ный температурно-влажностный режим, с избытками тепла, влаги и т.п.)
и особенностями климата.
Системы отопления и вентиляции, нередко соединяемые в единую
отопительно-вентиляционную систему или систему кондиционирования
воздуха, проектируют в полном соответствии с особенностями производ-
ственного процесса, а также с особенностями климата местности и спе-
цификой объемно-планировочных и конструктивных решений здания.
67
Потребную тепловую мощность отопительной системы в здании оп-
ределяют как разность между теплопотерями и тепловыделениями. В за-
висимости от вида теплоносителя отопительные системы бывают водя-
ные, паровые, воздушные, газовые и электрические. Выбор той или иной
отопительной системы производят как из экономических соображений
(экономия топлива, материалов и достижение наилучшего эффекта отоп-
ления), так и в связи с требованиями взрыво-, пожаро- и санитарной
безопасности.
Некоторые отопительные, а чаще вентиляционные системы, нередко
являются источниками повышенных уровней шума и вибраций. В связи с
этим в проектах должны быть разработаны меры по снижению уровней
шума и вибрации до предельно допустимых значений.
Способы воздухообмена в помещениях могут быть приняты естествен-
ные, принудительные или комбинированные - в сочетании обоих спосо-
бов.
Естественный воздухообмен в помещениях может происходить через
неплотности в ограждениях, поры материала, периодически открываемые
двери и ворота, а также посредством аэрации. Аэрацией называют орга-
низованную регулируемую естественную вентиляцию, которая осуществ-
ляется под действием разности давления воздуха внутри и снаружи зда-
ния. Разность давления воздуха может возникнуть из-за разности удель-
ного веса наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление),
под действием ветра или под влиянием их совместного действия.
Количество воздуха, поступающее в помещение через неплотности в
ограждениях и поры материалов, а также другие трудно поддающиеся
учету отверстия, как правило, незначительны. Поэтому такой способ воз-
духообмена в качестве самостоятельного не принимают.
Принудительный воздухообмен, называемый механической вентиля-
цией, заключается в использовании механических средств побуждения
для притока и вытяжки воздуха.
Аэрация и механическая вентиляция имеют свои положительные и
отрицательные стороны и их можно использовать только в определенных
условиях.
Использование аэрации требует значительно меньших энергетических
и материальных затрат на ее устройство и обслуживание. По сравнению с
механической вентиляцией она не требует значительных дополнительных
площадей для размещения. Вместе с тем, ее целесообразно применять
только в цехах со значительными тепловыделениями и в том случае, если
концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает
30% предельно допустимой в рабочих зонах. Аэрацию нельзя применять,
когда по условиям технологии производства требуется предварительная
68
обработка наружного воздуха или когда его приток вызывает образование
тумана либо конденсата.
Аэрация нашла широкое применение в так называемых горячих це-
хах: доменных, бессемеровских, мартеновских, прокатных - в металлур-
гической промышленности; в кузницах, литейных и термических цехах -
на машиностроительных заводах; в печных цехах - химической промыш-
ленности и в др. Кроме того, аэрация может быть применена почти на
всех производствах в теплое время года, за исключением производств,
требующих предварительной обработки воздуха и поддержания стабиль-
ных условий температуры и влажности при автоматическом регулирова-
нии (кондиционировании воздуха).
Эффективность аэрации зависит от многих факторов: температурного
расслоения воздуха по высоте здания, вида здания (однопролетное, мно-
гопролетное, одноэтажное, многоэтажное и т.п.), площади, способа раз-
мещения и открывания аэрационных проемов, времени года, отсутствия
или наличия ветра, его направления и др.
Аэрацию проектируют на основании расчетов, которые выполняют
специалисты соответствующего профиля.
Рассмотрим лишь некоторые общие положения, связанные с исполь-
зованием аэрации в зданиях с различными архитектурно-конструктивны-
ми решениями.
В одноэтажных однопролетных зданиях на активность аэрации в ос-
новном влияют разность температур наружного и внутреннего воздуха и
высотный перепад, определяемый как разность уровней расположения
приточных и вытяжных отверстий. В летних условиях при отсутствии
ветра, когда температуры наружного и внутреннего воздуха почти вырав-
ниваются, естественный воздухообмен происходит за счет высотного пе-
репада. Поэтому в этот период года для притока воздуха предусматривают
в наружных стенах самые низкие проемы, располагая низ проемов на вы-
соте 0,3—1,8 м от пола. В зимний и переходный периоды года для прито-
ка воздуха используют более высокие проемы, располагая их в зданиях
высотой до 6 м на высоте около 3 м, а в зданиях высотой более 6 м - на
высоте не менее 4 м от пола (рис. П-9, а). Вытяжные проемы, независи-
мо от периода года, располагают в верхней части здания, используя для
этого либо верхнюю часть окон, либо фонари.
Характер аэрации в однопролетных зданиях существенно меняется
при воздействии на него ветра. Ветер, как воздушный поток, обтекает
здание, создавая с наветренной стороны избыточное давление у отдель-
ных его элементов, а с заветренной стороны (за зданием или у выступа-
ющих элементов) - отсос, т.е. отрицательное давление (рис. П-9, б).
Вследствие этого открывание проемов необходимо регулировать с учетом
69
направления и скорости ветра. Воздушные потоки из здания будут иметь
направление в сторону пониженного давления (рис. П-9, в).
Рис. П-9. Схемы аэрации одноэтажных зданий:
а - в зимний и летний периоды; б - схемы и эпюры давления на ограждение
здания при ветре; в - открывание приточных и вытяжных отверстий при ветре;
г - роза ветров; д - неустойчивый режим работы фонарей; е - активный аэраци-
онный профиль здания
70
В целях лучшей аэрации ориентацию зданий относительно ветра сле-
дует производить так, чтобы вытяжные проемы, особенно фонари, были
расположены своей продольной осью перпендикулярно господствующему
направлению ветра в данной местности в летний период. Господству-
ющее направление ветра определяют по розе ветров, построенной по
повторяемости ветра, в процентах, на июль месяц. Пример розы ветров с
преобладающим юго-западным направлением показан на рис. П-9, г.
В многопролетных зданиях организовать естественный воздухообмен
сложнее, особенно в зданиях с равновысокими пролетами. Здесь, в пер-
вую очередь, необходимо стремиться к рациональному расположению
производственных участков с различным теплонапряжением относитель-
но крайних пролетов и друг друга. С целью повышения эффективности
аэрации более теплонапряженные участки следует располагать в крайних
пролетах, а при многорядном расположении источников тепловыделений
предусматривать разрывы. Разрывы обеспечивают лучшее поступление
воздуха в проходы между источниками, и в этом случае рабочие места
целесообразнее размещать со стороны приточных проемов.
Для притока наружного воздуха в многопролстных зданиях устраива-
ют проемы в наружных стенах, а для вытяжки - незадуваемые аэрацион-
ные фонари и шахты, светоаэрационные фонари, дефлекторы и аэраци-
онные проемы в стенах. Аэрационные и светоаэрационные фонари при-
меняют при равномерном расположении источников тепловыделений по
площади здания, а при неравномерном - аэрационные шахты.
В широких многопролетных зданиях (более 100 м) фонари средних
пролетов (рис. П-9, д) работают неустойчиво: то на вытяжку, то на при-
ток. Эго создает условия для весьма нежелательного образования обрат-
ных потоков, завихрения загрязненного воздуха в помещениях и т.п. В
связи с этим светоаэрационные П-образные фонари оборудуют ветроза-
щитными панелями, которые позволяют предотвратить задувание в поме-
щение с наветренной стороны.
Условия аэрации в широких многопролетных зданиях значительно
улучшаются, когда им придают активный аэрационный профиль. Ак-
тивный аэрационный профиль создают чередованием
низких и высоких пролетов (рис. П-9, е). При этом стремятся более низ-
кие и "холодные” пролеты использовать для притока воздуха, а "горячие"
пролеты - для вытяжки. Расстояние между фонарями высоких пролетов
принимают, как правило, не менее 24 м. В этом случае пространство
между фонарями хорошо проветривается, исключается попадание загряз-
ненного воздуха через фонари низких пролетов.
В двух- и многоэтажных зданиях аэрацию проектируют раздельно для
каждого этажа. В двухэтажных зданиях аэрацию верхнего этажа решают
по принципам однопролетного одноэтажного здания.
71
Механическую вентиляцию в зданиях применяют как самостоятельную
систему воздухообмена или в сочетании с другими системами (естест-
венной и кондиционирования).
Как самостоятельную систему механическую вентиляцию используют
для многих производств, в которых естественный способ воздухообмена
(аэрация) не допускается. Как правило, такие производства требуют
строго регламентированных параметров воздуха (температуры, влажности
и чистоты). Вследствие этого механическая вентиляция включается в сос-
тав отопительно-вентиляционных или вентиляционно-очистных систем.
В этих случаях к конструкциям зданий предъявляются повышенные тре-
бования по герметизации (стен, окон и других проемов). В некоторых
производствах прибегают к полному отказу от окон и световых фонарей
(герметизированные здания).
Мощность и способы механической вентиляции устанавливают в за-
висимости от требуемой кратности воздухообмена и требований к воз-
душной среде по гигиеническим и технологическим условиям. Кратность
воздухообмена в помещениях, то есть отношение объема приточного
воздуха к объему вытяжки в течение 1 часа, принимают по СНиП и дру-
гим нормативным документам.
Часто рациональное решение воздухообмена находят в комбинации
механической вентиляции со средствами аэрации. В таких системах ме-
ханическую вентиляцию используют в виде местного притока или мест-
ных отсосов.
Местный приток применяют в форме воздушных душей и тепловых
завес. Воздушное душирование используют для создания на
постоянных рабочих местах требуемых метеорологических условий, когда
оборудование, выделяющее вредные вещества, не имеет укрытий или
местной вытяжной вентиляции. Для воздушного душирования использу-
ют воздухораспределители, которые устанавливают на высоте не менее
1,8 м от пола (до их нижней кромки). Расстояние от места выпуска воз-
духа до рабочего места принимают не менее 1 м, а воздушный поток на-
правляют горизонтально или сверху под углом 45° на уровне груди или
лица человека.
Воздушные завесы устраивают в отапливаемых зданиях для
обеспечения требуемой температуры воздуха на рабочих местах, располо-
женных вблизи ворот, дверей и технологических проемов. Чаще всего
используют воздушно-тепловые завесы шиберного и смешивающего ти-
па. Завесы шиберного типа обеспечивают перекрытие проема воздушной
струей лишь частично, в результате чего в помещение поступает смесь
холодного воздуха с нагретым. Завесы смешивающего типа используют в
пределах тамбура или у наружных дверей помещений с мокрым процес-
72
сом, то есть там, где не требуется создания дополнительного сопротивле-
ния на пути поступающего наружного воздуха.
Системы местных притоков компонуют из агрегатов, в состав кото-
рых, как правило, входят радиальные или осевые вентиляторы, калори-
феры, воздухораспределительные короба и другие элементы.
Местные отсосы предусматривают для улавливания теплоты,
влаги, газов и пыли у мест их выделения. Применяются отсосы откры-
того типа, отсосы от укрытий и активированного типа. Отсосы открытого
типа у источников вредных выделений устраивают в виде зонтов, боко-
вых и нижних отсосов, а отсосы от укрытий - в виде вытяжных шкафов
и кожухов. Отсосы активированного типа составляют отдельную группу и
представляют собой комбинацию отсоса и местного притока, локализуя
зону вредных выделений.
При выборе схемы отсоса и его конструктивной проработке стремят-
ся максимально приблизить отсос к источнику и, по возможности, изо-
лировать источник от основного производственного помещения, а всасы-
вающее отверстие ориентируют так, чтобы поток вредных выделений не
проходил через зону дыхания людей.
Кондиционирование - автоматическое поддержание в за-
крытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температу-
ры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на
определенном уровне. Кондиционирование воздуха подразделяют на
комфортное и технологическое. Комфортное кондиционирование пред-
назначено для создания благоприятных условий для людей, а технологи-
ческое - для обеспечения параметров воздуха в соответствии с требова-
ниями производства.
Кондиционирование воздуха осуществляется системами, в состав
которых входят средства приготовления, перемещения и распределения
воздуха, приготовления холода, а также средства хладо- и теплоснаб-
жения, автоматики, дистанционного управления и контроля. Системы
кондиционирования воздуха располагают в отдельных помещениях и по-
этажно. При этом следует учитывать, что системы кондиционирования
воздуха работают эффективно только в хорошо герметизированных зда-
ниях и помещениях.
Наиболее широкое применение кондиционирование получило в лег-
кой, мясной, рыбной, молочной промышленности и хладокомбинатах.
При проектировании механической вентиляции и кондиционирова-
ния воздуха следует особое внимание уделять вопросам снижения шума и
вибраций, высокие уровни которых создают как отдельные элементы
этих систем, так и системы в целом.
73
Глава III. БОРЬБА С ШУМОМ И ВИБРАЦИЯМИ
В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
Источники шума. Нормирование шума. Человек на производстве по-
стоянно подвергается воздействию шума, который ухудшает условия тру-
да, неблагоприятно воздействует на организм человека; высокие уровни
шума снижают и производительность труда рабочих. Поэтому проблема
борьбы с шумом имеет большое социальное, санитарно-гигиеническое и
экономическое значение.
Источники шума на промышленных предприятиях весьма разнооб-
разны. Причинами образования шума могут быть любые машины и меха-
низмы, потоки газов и жидкостей в трубопроводах, аппаратах и атмосфе-
ре, речь, музыка, радио- и телеустановки, а также санитарно-техническое
оборудование (системы вентиляции и др.), внутрицеховой и внутризавод-
ской транспорт.
В зависимости от уровня и спектра шума различают несколько ступе-
ней воздействия шума на человека: I - шум с уровнями выше 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 высо-
ких частотах может вызвать необратимые изменения в органах слуха че-
ловека; III - шум более низких уровней оказывает вредное воздействие
на нервную систему человека, особенно занятых только умственным тру-
дом.
В соответствии с этими ступенями воздействия шума на человека
производят его санитарное нормирование. При установлении предельно
допустимых уровней шума в большинстве случаев исходят не из ком-
фортных, а терпимых условий, при которых вредное действие шума на
человека проявляется незначительно.
Нормируемыми параметрами постоянного или прерывистого шума в
этих нормах являются уровни звуковых давлений в децибелах (дБ) в ок-
тавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250,
500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Постоянным считается шум, уровни ко-
торого изменяются во времени не более чем на 5 дБ. Для ориентировоч-
ной оценки постоянного или прерывистого шума используют уровни зву-
ка в дБ А, измеренного шумомером по шкале А.
Строительно-акустические методы снижения шума. Мероприятия по
снижению шума должны быть отражены во всех частях проектно-техни-
ческой документации: технологической, строительной и санитарно-тех-
нической. Для отдельных объектов и оборудования, требующих специ-
альных устройств по снижению шума, разрабатывают самостоятельный
проект шумоглушения, например проекты глушителей газодинамических
установок, звукоизолирующих кожухов, экранов и т.п. Объем и стои-
74
мость работ по снижению шума включают в смету соответствующих час-
тей проекта.
Мероприятия по уменьшению шума разрабатывают на основании
акустических расчетов. При акустических расчетах решают такие задачи,
как выявление источников шума, определение их шумовых характерис-
тик, путей распространения шума, а также ожидаемых уровней звукового
давления в расчетных точках помещений, установление величин требуе-
мого 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 эффективности выбранного
типа глушителя, экрана, звукоизолирующего кожуха 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.
Снижение шума в производственных помещениях является сложной
задачей. При назначении того или иного метода снижения шума учиты-
вают конкретные условия производства: архитектурно-планировочное ре-
шение цеха или помещения, его геометрические размеры, расположение
источников шума относительно друг друга, характер шума, особенности
его распространения и др. При этом необходимо учитывать и технико-
экономические факторы.
Для снижения шума, излучаемого в изолируемое помещение, исполь-
зуют такие архитектурно-строительные мероприятия, как повышение
звукоизоляции перекрытий, стен, перегородок, дверей и окон. Применя-
ют также различные звукопоглощающие облицовки, "плавающие” полы,
виброизоляцию агрегатов, вибродемпфирование поверхностей трубопро-
водов и другие мероприятия.
Для уменьшения шума в помещении с собственными источниками
проектируют изоляцию рабочих мест от наиболее шумного оборудования.
Для этого оборудование размешают по возможности в боксах, предусмат-
ривают над ним звукоизолирующие кожухи, а на пути распространения
звуковых волн размещают акустические экраны, выгородки и звукопо-
глощающие облицовки. При разработке планировочных решений зданий
следует отделять малошумные помещения от помещений с интенсивны-
ми источниками шума. Например, не допускается размешать конструк-
75
торские бюро, лаборатории, вычислительные центры и подобные им по-
мещения в непосредственной близости от испытательных боксов двигате-
лей, газотурбинных установок и т.п.
Звукоизоляция в промышленных зданиях. Звукоизоляцию как средство
снижения шума предусматривают в промышленных зданиях при проек-
тировании ограждающих конструкций (стен, перегородок и перекрытий),
а также при разработке кабин наблюдения и дистанционного управления,
звукоизолирующих кожухов и других устройств.
Конструирование ограждающих конструкций с учетом требований
звукоизоляции производят на основании расчета частотных характерис-
тик требуемой звукоизоляции. В целях облегчения подбора ограждающих
конструкций следует пользоваться классификацией элементов по катего-
риям звукоизоляции, приведенной в СНиП.
В помещениях со звукоизоляцией 1 категории требуемый уровень ее
могут обеспечить глухие кирпичные стены толщиной 125 мм (0,5 кирпи-
ча), а при наличии дверей и окон общей площадью до 10% - толщиной в
1 кирпич. Требуемую изоляцию могут обеспечить и железобетонные сте-
ны толщиной 100 мм.
В помещениях II категории требуемую звукоизоляцию можно обеспе-
чить глухими кирпичными стенами толщиной 250 мм, глухими железобе-
тонными 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 должна
быть 380 мм, а стен с дверными и оконными проемами - 400 мм при же-
лезобетонных конструкциях и 510 (2 кирпича) - при кирпичных.
В помещениях IV категории глухие кирпичные стены предусмат-
ривают толщиной 625 мм (2,5 кирпича). При наличии дверей и окон (до
10% площади всей поверхности стены) требуемую звукоизоляцию обес-
печит двойная кирпичная стена толщиной 380 и 510 мм с воздушным
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 ткани
или резины. На рис. Ill-1, а,б показаны конструкции облегченных и тя-
желых звукоизолирующих дверей и ворот. Облегченные конструкции,
как правило, рекомендуют для помещений I категории, а тяжелые - для
II категории звукоизоляции. Для помещений III и IV категорий применя-
ют более сложные, в основном двойные конструкции дверей и ворот.
Конструкции запоров дверей и ворот должны обеспечивать надежное
прижатие полотен к прокладкам. При размерах ворот более 3x3 м приме-
няют гидравлические системы открывания, закрывания и стопорения их.
76
Рис. Ш-1. Звукоизолирующие двери и окна:
о - дверь облегченного типа; в - то же. тяжелого типа; в - окно с повышенной звукоизо-
ляцией; 1 - лист из дюралюминия толщиной 2мм; 2 - плиты минсраловатные полужесткие
толщиной 50мм; 3 - лист из дюралюминия толщиной Змм; 4 - прокладки из мягкой рези-
ны; 5 - перфорированный лист из стали толщиной 1,2мм; 6 - минераловатная плита
толщиной 80мм; 7 - асбестовый лист толщиной 10мм; 8,9 - стальной лист толщиной 5мм;
10 - прокладки из мягкой резины; 11 - стекло силикатное толщиной 60мм; 12 - стекло
органическое толщиной 18мм; 13- резиновые прокладки
77
Звукоизоляция окон зависит главным образом от поверхностной
плотности стекла и прижатия притворов. Поэтому разбивка окон на
большие и малые секции переплетами практически не оказывает влияния
на их звукоизоляцию.
При действии шума низко- и среднечастотного характера звукоизо-
ляция окон улучшается устройством воздушных прослоек между перепле-
тами. Поэтому окна с двойными переплетами обладают более высокой
звукоизоляцией по сравнению с окнами со спаренными переплетами
(на 4-5 дБ). С увеличением толщины воздушного промежутка (до 100—
150 мм) звукоизоляция окна возрастает.
Звукоизоляционные качества окон значительно улучшаются с по-
мощью упругих прокладок, надежных притворов, качественной замазки,
в которую обычно втапливается стекло. В открывающихся окнах наруж-
ные 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 прокладки из резины средней
твердости.
На рис. Ш-1, в показана конструкция специального окна для поме-
щений, стены которых должны иметь И категорию звукоизоляции и
выше. Окно имеет две закладные рамы, устанавливаемые в проеме стены.
К рамам болтами крепят два стекла в специальном металлическом обрам-
лении. Одно стекло толщиной 15-20 мм служит защитным для всего
стеклоблока и одновременно улучшает звукоизоляцию. Стеклоблок сос-
тоит из 6-8 слоев стекла; толщина каждого слоя - 10 мм. Зазор между
стеклами и обрамлением заполняют цементным раствором. Размеры све-
тового проема 640 х 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. Ш-2, а) преду-
сматривают гильзы, причем пространство между трубой и гильзой запол-
няют минеральной ватой или другим изоляционным материалом.
В местах прохода технологических коммуникаций (рис. Ш-2, б) дела-
ют проем, который должен быть в 1,5-2 раза больше пропускаемого эле-
мента. Проем обрамляют листовой сталью и к нему на винтах или
78
шпильках присоединяют разрезные фланцы. Образовавшуюся полость за-
полняют изоляционным материалом. Такое соединение обеспечивает на-
дежную звукоизоляцию и хорошо компенсирует осевые передвижения
труб при изменениях температуры.
Рис. Ш-2. Звукоизоляция мест прохода коммуникаций через ограждения:
а - пропуск санитарно-технического стояка через перекрытие; б - проход техно-
логических коммуникаций через ограждения; в - звукоизоляция тяги весоизме-
рительного устройства; 1 - стояк; 2 - гильза; 3-5 - изоляционный материал; б -
пол; 7- плита пола; 8- несущая плита; 9- раствор; 10- стена или перекрытие;
11 - разрезной фланец; 12 - элемент коммуникации; 13 - эластичная или элек-
троизолирующая прокладка; 14 - обрамление проема; 15 - минеральная вата или
пакля, пропитанная слабым раствором; 16-короб; 17- звукопоглотитель; 18-
перфорированная оболочка; 19- изолируемая тяга или вал
При часто заменяемых коммуникациях (проводов, манометрических
трубок и др.), чтобы не прибегать к разборке конструкций, в проемы
стен и перекрытий (рис. Ш-2, в) жестко устанавливают металлические
короба. Внутрь короба укладывают звукопоглощающий материал, покры-
тый перфорированным листом. Расстояние между листами, зависящее от
количества проходящих коммуникаций, составляет обычно 600-1000 мм.
Щель с торцов закрывают двумя крышками, которые во время монтажа
можно откидывать. Крышки изготавливают из металлического листа тол-
щиной 6-8 мм и заполняют звукопоглотителем. Между стеной и крыш-
кой помещают прокладки из губчатой резины.
Если требуется исключить контакт пропускаемого элемента с конст-
рукциями стены (звукоизоляция тяг весоизмерительных систем и враща-
ющихся деталей), предусматривают устройство по типу небольшого глу-
шителя (рис. Ш-2, в). Внешнюю оболочку глушителя жестко заделывают
в ограждение, внутренняя же перфорированная оболочка образует канал,
диаметр которого на 5-6 мм больше диаметра изолируемой тяги. Эффек-
тивность глушения зависит от длины устройства и толщины слоя звуко-
поглотителя, укладываемого в канал. Длина глушителя составляет 500-
600 мм, толщина слоя звукопоглотителя - не менее 100 мм.
Для повышения звукоизоляции междуэтажных перекрытий без увели-
чения их поверхностной плотности применяют раздельные конструкции
79
со сплошным воздушным промежутком, устраивают перекрытия с под-
весными потолками и применяют другие методы, известные из конструк-
тивных решений гражданских зданий.
Для зашиты от шума обслуживающего персонала на производствен-
ных участках с шумными технологическими процессами устраивают ка-
бины наблюдения и дистанционного управления. Конструкции кабины
(стены, окна, двери и др.) должны обеспечивать требуемую звукоизоля-
цию. Кабины выполняют из легких материалов, хорошо герметизируют
и, как правило, с внутренней стороны обрабатывают звукопоглощающи-
ми материалами (рис. Ш-3).
Рис. Ш-3. Звукоизолирующие кабины:
/- вентиляционный глушитель; 2- вытяжной вентилятор; 3- лист из стали или
алюминиевого сплава; 4 - резиновая прокладка; 5 - оргстекло; 6 - оболочка из
перфорированного авиапола; 7- звукопоглощающий материал
Простым и дешевым способом снижения шума наиболее шумных
агрегатов следует считать устройство над ними звукоизолирующих кожу-
хов. Применение их позволяет снизить шум на рабочих местах практи-
чески на любую требуемую величину. Кожухи могут быть съемными или
разборными, иметь смотровые окна, проемы для ввода различных комму-
никаций и т.п.
80
На рис. Ill -4 показан кожух на машину, для работы которой необхо-
димо обеспечить циркуляцию воздуха. Кожух выполнен из стали и с вну-
тренней стороны облицован звукопоглощающим материалом толщиной
10-50 мм.
Рис. II1-4. Звукоизолирующий кожух:
1,2- глушители в отверстиях для циркуляции воздуха; 3 - глушитель в отверстии
для привода; 4 - звукопоглощающая облицовка; 5 - резиновая прокладка; 6 -
перфорированный лист или сетка; 7 - металлический лист
В кожухе предусмотрены каналы для прохода воздуха в форме щеле-
вых глушителей прямоугольного сечения, облицованных с двух сторон
звукопоглощающим материалом. В месте выброса воздуха каналы имеют
форму узких концентрических колец, образованных звукопоглощающим
элементом.
Описанная конструкция кожуха не является единственно возможной.
Звукоизоляция машин стенами кожухов зависит от поверхностной плот-
ности, жесткости, формы стенки (плоская или цилиндрическая) и ее раз-
меров. Для изготовления кожухов можно использовать дюралюминий,
фанеру и др. Звукоизоляцию увеличивают нанесением на внутреннюю
поверхность стенок слоя звукопоглощающего материала. В качестве зву-
копоглотителя используют супертонкое стеклянное, а также базальтовое
волокно толщиной слоя 30-50 мм или полужесткие минеральные плиты
толщиной 50-80 мм и другие материалы.
Звукоизолирующие кожухи лучше всего устанавливать на полу на ре-
зиновых прокладках, не допуская соприкосновения элементов кожуха с
агрегатом. В случае возможной передачи на кожух вибрации его покры-
вают вибродемпфирующим материалом мастичного типа. Толщина по-
крытия должна быть в 2-3 раза больше толщины металлической стенки
кожуха.
Звукопоглощающие облицовки и акустические экраны. Для снижения
шума в производственных помещениях внутренние поверхности огражде-
81
ний облицовывают звукопоглощающим материалом или предусматрива-
ют специальные звукопоглощающие конструкции.
При попадании звуковых волн на звукопоглощающие материалы и
конструкции значительная часть звуковой энергии поглощается, что
уменьшает плотность звуковой энергии в помещении.
Рис. Ш-5. Схемы звукопоглощающих облицовок и штучного
звукопогл отителя:
а - с использованием плит из звукопоглощающего материала; б - с применением
перфорированного покрытия без воздушного зазора; в, г-то же с воздушным
зазором; д - штучный звукопоглотитель; 1 - стена или потолок; 2 - плита из
звукопоглощающего материала; 3 - перфорированное покрытие; 4 - защитная
оболочка; 5 - звукопоглощающий материал; 6 - воздушный промежуток
К звукопоглощающим конструкциям относят звукопоглощающие об-
лицовки, штучные поглотители, камерные глушители и др. (рис. Ш-5).
В производственных помещениях звукопоглощающие облицовки и
штучные звукопоглотители целесообразны при наличии большого числа
источников шума высокой интенсивности. Обязательным является при-
менение звукопоглощающих облицовок в цехах текстильной промышлен-
ности, 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 поме-
щения, а также от способа размещения звукопоглощающей конструкции
относительно источников шума и других факторов.
Считается целесообразным производить акустическую обработку та-
ких помещений, в которых до ее применения средний коэффициент зву-
копоглощения в октавной полосе со среднегеометрической частотой
1000 Гц не превышает 0,25. Очень важно правильно выбрать место разме-
щения звукопоглотителя. Наиболее эффективно устройство звукопогло-
щающих облицовок на потолках в невысоких помещениях с большой
площадью и имеющих малое первоначальное звукопоглощение. В таких
случаях энергия звуковых волн, отраженных от пола и потолка, значи-
тельно ослабляется. Стены в невысоких помещениях почти не играют
82
роли в отражении звука и их можно не облицовывать. В высоких и вы-
тянутых помещениях, где ширина меньше высоты, наоборот, большой
эффект дает облицовка стен.
Плошадь облицовываемой поверхности для достижения наилучшего
эффекта снижения шума, как правило, должна составлять не менее 60%
обшей площади поверхностей помещения. Если площадь стен и потолка
не позволяют разместить такое количество звукопоглотителя, его разме-
щают в виде кулис, штучных поглотителей, облицовывают фермы, балки
и другие конструкции.
Звукопоглощающие материалы и конструкции характеризуются коэф-
фициентом звукопоглощения, который представляет собой отношение раз-
ности падающей и отраженной от поверхности звуковой энергии к пада-
ющей. Коэффициент звукопоглощения зависит от частоты падающего
звука. Материал для звукопоглощающих облицовок выбирают такой, что-
бы его частотные коэффициенты 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, ги-
гиеничности и др.
Звукопоглощающие конструкции можно разделить на три группы:
1) облицовки из жестких однородных звукопоглощающих материалов без
перфорированного покрытия; 2) звукопоглощающие облицовки с перфо-
рированным покрытием; 3) штучные звукопоглотители.
В качестве звукопоглощающих материалов для неперфорированных
покрытий используют винипор, маты из супертонкого стекловолокна, ба-
зальтового волокна, плиты на основе минеральной ваты 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 по-
верхностью ограждения и звукопоглощающей конструкцией, можно по-
лучить требуемую характеристику звукопоглощения. В качестве перфори-
рованного покрытия используют алюминиевые листы, стеклопластик,
гипсовые и металлические листы.
В звукопоглощающих конструкциях все волокнистые и сыпучие зву-
копоглощающие материалы применяют только с защитными оболочками.
Оболочки выполняют из различных тканей, которые не ухудшают звуко-
поглощающих свойств материалов (например, из павинола марки "Авиа-
нос", стеклоткани, металлической сетки).
Штучные звукопоглотители представляют собой объемные конструк- •
ции в виде призм, кубов, шаров и других фигур, подвешиваемые в поме-
щении. Выполняют их из перфорированных листов металла, фольги,
83
пластмасс, фанеры. С внутренней стороны их оклеивают тканью или за-
полняют звукопоглощающим материалом. Наилучшая акустическая эф-
фективность штучных звукопоглотителей достигается при размещении их
в непосредственной близости к источнику шума или в местах концен-
трации звуковой энергии.
На рис. III—5, а-г показаны схемы звукопоглощающих облицовок и
пример штучного звукопоглотителя.
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 конст-
рукций, к которым можно крепить подвески. Последние поддерживают
каркас подвесного потолка, расстояния между элементами которого зави-
сят от размеров опертых на них звукопоглощающих плит. Каркас подвес-
ного потолка выполняют из стальных и алюминиевых уголков, тавриков
и специальных профилей, а также из деревянных брусков. Для выравни-
вания плит подвесных потолков применяют различные регулировочные
устройства (винты, пластины, прорези и др.).
На рис. III-5, г показан вариант конструктивного решения подвес-
ного потолка. Конструкции подвесных потолков более подробно рас-
смотрены в гл. XVIII.
В современной зарубежной практике (США, Англия, Швеция и др.)
также распространены звукопоглощающие облицовки. В Германии и не-
которых других странах применяют минераловатные силановые плиты
размером 500x500 или 625x625 мм и толщиной 20 мм, а также звукопо-
глощающие металлические кассеты с заполнением силановыми матами.
Для поглощения звука низких и средних частот используют щелевые зву-
копоглотители, представляющие собой легкие металлические планки ши-
риной 50 мм с помещаемыми за ними силановыми плитами толщиной
30 мм и более. Для лучшего звукопоглощения в помещениях, имеющих
большую площадь, устраивают сотовые конструкции потолков. Соты из-
готавливают 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 стекловолок-
нистые плиты и маты.
С помощью звукопоглощающих облицовок уровень звукового давле-
ния в требуемых областях частот снижается в среднем на 6-8 дБ. По-
скольку звукопоглощающие материалы и конструкции имеют высокую
84
стоимость, целесообразнее применять их в сочетании с другими средст-
вами снижения шума, в частности с акустическими экранами.
Акустические экраны устанавливают для защиты рабочих мест от шу-
ма обслуживаемых механизмов или соседних источников. Экраны служат
преградой на пути распространения прямого звука.
Изготавливают акустические экраны из сплошных твердых листов
или щитов (из металла, пластика и других плотных материалов). Сторо-
ну, обращенную к источнику, как правило, обрабатывают слоем звуко-
поглотителя толщиной 50-60 мм. Линейные размеры экрана должны в 2-
3 раза превосходить линейные размеры источников шума.
На рис. Ш-6 показаны некоторые типы акустических экранов. Сни-
жение уровня звукового давления за экраном зависит от размеров экрана
и координат расчетной точки. Наилучшая акустическая эффективность
экранов наблюдается на высоких и средних частотах, так как на низких
частотах звуковые волны огибают экраны за счет дифракции.
Рис. Ш-6. Формы акустических экранов:
а-тип “а”; 0-тип “б”; 1- источник шума; 2- экран; 3- расчетная точка (ра-
бочее место)
С помощью акустических экранов снижают шум на рабочих местах:
на средних частотах до 10 дБ, на высоких - до 15 дБ. В сочетании со
звукопоглощающими облицовками акустическая эффективность экранов
повышается.
Снижение шума вентиляционных и газодинамических установок.
В производственных и вспомогательных зданиях источниками повышен-
ного уровня шума часто являются вентиляционные, компрессорные и
другие установки.
При работе вентилятора шум может распространяться как в обслужи-
ваемое, так и в граничащие с ним помещения. В обслуживаемое помеще-
85
ние шум проникает по воздуховодам и через стенки, а также излучается
через приточные и вытяжные решетки.
Работающие вентиляторы издают аэродинамический и механический
шум. Аэродинамический шум возникает при движении воздушного пото-
ка в элементах вентиляционной установки: в воздуховодах, диафрагмах,
дросселях, шиберах, поворотах воздуховодов, решетках и т.п. Механиче-
ский шум порождается вследствие динамических нагрузок и из-за недос-
таточной виброизоляции вентиляторов. Аэродинамический шум является
обычно преобладающим.
В граничащие с вентиляционной установкой помещения шум переда-
ется через ограждающие и строительные конструкции. В этом случае
основными мерами снижения шума должны быть мероприятия планиро-
вочного и звукоизоляционного характера. К мероприятиям планировоч-
ного характера относят рациональное размещение вентиляционных уста-
новок в отдельных вентиляционных помещениях. Звукоизоляционными
мероприятиями являются устройства ограждающих конструкций венти-
ляционных камер с достаточной звукоизоляцией.
Для снижения воздушного шума, распространяемого по каналам,
применяют глушители активного и реактивного типов.
Глушитель активного типа представляет собой канал, облицованный
звукопоглощающим материалом (рис. Ш-7).
Тип конструкции глушителя выбирают с учетом размеров воздухово-
да, места установки глушителя, скорости потока воздуха и необходимой
величины снижения шума. На рис. Ш-7 показаны наиболее распростра-
ненные виды глушителей.
Трубчатые глушители (рис. Ш-7,л,д) представляют собой сборные
металлические секции круглого, квадратного или прямоугольного сече-
ния, облицованные по периметру звукопоглотителями. Глушители такого
типа устанавливают в вентиляционных системах для глушения шума на
всасывании и выхлопе воздуховодов компрессоров и газотурбинных уста-
новок небольшой производительности. В зависимости от размера вну-
треннего диаметра, длины конструкции глушителя и других параметров
трубчатые глушители на требуемых частотах могут снизить шум до 25-
30 дБ.
Пластинчатые (щитовые) глушители (рис. Ш-7,в) состоят из набора
пластин (щитов), расположенных в канале параллельно друг другу. Плас-
тины или щиты выполняют из звукопоглощающих материалов. Акусти-
ческая эффективность пластинчатых глушителей зависит от толщины
щитов, шага щитов, площади свободного сечения и длины щитов. Плас-
тины монтируют на деревянных или металлических каркасах с наполни-
телем из супертонкого стеклянного или базальтового волокна, минерало-
ватных плит и отходов капронового волокна.
86
Рис. IП-7. Схемы глушителей:
а - трубчатый глушитель круглого сечения; б - то же, квадратного; в - пластин-
чатый глушитель; г - глушитель с пространственным цилиндрическим звукопог-
лотителем; д - камерный глушитель; 1 - звукопоглощающий материал; 2 - сетка
или перфорированная оболочка
Применяют пластинчатые глушители на всасывании и выхлопе газо-
динамических установок и в вентиляционных системах. С помощью
глушителей снижают уровни звукового давления до 20-25 дБ.
Глушители шума с пространственными цилиндрическими звукопо-
глотителями (рис. III—7, г) имеют вертикальные или горизонтальные, ме-
таллические или бетонные каналы, состоящие из отдельных секций. В
каждой секции равномерно подвешены в несколько ярусов звукопогло-
щающие 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 глушите-
ля. Устанавливают такие глушители у мест выхлопа газодинамических
установок, а также в шахтах всасывания и подсоса боксов для испытания
турбореактивных двигателей. Акустическая эффективность цилиндриче-
87
ских звукопоглотителей определяется их длиной, относительной пло-
щадью свободного сечения, скоростью потока воздуха и исходным об-
щим уровнем звуковой мощности. При расположении цилиндрических
звукопоглотителей в вертикальных шахтах можно снизить уровень звуко-
вого 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 звуко-
поглощающими материалами. Камеры оборудуют перегородками, экрана-
ми и другими конструктивными элементами; с внутренним объемом воз-
духовода они сообщаются с помощью щелей.
На рис. Ш-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 распространения зву-
ка). Механический шум в вентиляционных, газотурбинных и других уста-
новках, как правило, возникает вследствие динамического характера ра-
боты механизмов (вибрации редукторов, дебаланса вращающихся деталей
и т.п.). Поэтому в целях снижения механического шума следует в первую
очередь устранить причины образования вибраций.
Снижение уровня вибраций. Источниками вибраций в производствен-
ных цехах в основном является технологическое оборудование, созда-
ющее динамические нагрузки. Возникающие при этом вибрации распро-
страняются на значительное расстояние по строительным конструкциям
и грунту, что в конечном счете снижает срок службы конструкций и
зданий.
При выполнении некоторых технологических операций (работа с ви-
браторами, отбойными молотками, шлифование и др.) вибрации переда-
ются непосредственно на тело рабочих. На них также могут передаваться
вибрации через строительные и другие конструкции (пол, рабочие пло-
щадки), что представляет большую опасность для здоровья работающих.
В результате продолжительного воздействия вибраций на человека могут
возникнуть сердечно-сосудистые и другие профессиональные заболева-
ния. Поэтому воздействие вибраций на человека необходимо всеми мера-
ми ограничивать.
Уровни вибраций, как и шума, нормируют. Нормируемыми парамет-
рами вибраций являются среднеквадратичные значения колебательной
скорости в октавных полосах частот или амплитуды перемещений, воз-
буждаемые работой оборудования и передаваемые на рабочие места
(сиденья, пол, рабочая площадка и т.п.).
88
Основными методами снижения вибраций являются виброизоляция,
вибропоглощение и виброгашение.
Виброизоляция заключается в установке сотрясающегося
оборудования на виброизоляторы. Виброизоляторы ослабляют вибрации
от машины на несущую конструкцию. В качестве виброизоляторов ис-
пользуют прокладки из упругих материалов, пружинные, резинометалли-
ческие и другие амортизаторы.
Выбор типа, параметров и количества виброизоляторов производят на
основании расчета. Исходными данными для расчета виброизоляторов
являются масса машины, ее режим работы, координаты центра тяжести
машины, величина возмущающей силы и требования к виброизоляции.
Прокладки из упругих материалов (резины, пробки и др.) применяют
для устранения передачи высокочастотных вибраций. Недостаток резино-
вых виброизоляторов - их небольшая долговечность, обычно не превы-
шающая пятнадцати лет.
Стальные виброизоляторы эф-
фективно снижают вибрации низ-
ких частот. Они долговечнее и на-
дежнее резиновых. Стальные виб-
роизоляторы выполняют, как пра-
вило, пружинного типа. Для улуч-
шения изоляции колебаний на
высоких частотах под пружины ре-
комендуется подкладывать тонкие
резиновые или асбестовые про-
кладки. Больше других применяют
сварные резинометаллические виб-
роизоляторы, в которых резиновые
элементы присоединены к метал-
лическим крепежным деталям в
процессе вулканизации резины. На
Рис. III—8. Виброизолятор АКСС:
/ - наружная скоба с отверстием для
крепления к фундаменту; 2- нижняя
планка; 3- резиновый массив; 4-
внутренняя втулка с резьбовым от-
верстием для крепления к раме или
лапе механизма
рис. Ш-8 показан виброизолятор типа АКСС, широко применяемый в
промышленном строительстве. Частота собственных вертикальных коле-
баний 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, издавае-
мый тонкостенными металлическими конструкциями машин, огражде-
ний кожухов, воздуховодов. Этим способом снижают также вибрации,
распространяющиеся по самим конструкциям. Для этого наносят на по-
верхности тонкостенных конструкций вибропоглошающие (вибродемп-
фирующие) покрытия из материалов с большим внутренним трением,
89
что позволяет увеличить потери колебательной энергии в системе за счет
перехода ее в тепловую.
Для вибропоглощения 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 высо-
ких частотах.
В качестве вибропоглощающих покрытий используют также листовые
материалы: асбокартон, фетр, пропитанный битумом, резину, которую
крепят к конструкциям клеем (88 или К-50).
Толщина демпфирующего покрытия должна быть в 2-3 раза больше
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 колебатель-
ную систему, которая ослабляет колебания основной системы. В отечест-
венной и зарубежной практике применяют низкочастотные виброгаси-
тели. Так, резинометаллические виброгасители значительно уменьшают
шум при резке, рубке и клепке металлических листов.
Глава IV. УНИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ И ИХ КОНСТРУКЦИЙ
Цель и этапы унификации в промышленном строительстве. Унифи-
кация предусматривает приведение к единообразию и взаимосочетанию
размеров объемно-планировочных компонентов зданий и их конструк-
ций с целью уменьшения объемно-планировочных параметров и количе-
ства типоразмеров элементов (по форме и конструкции). Существенно
ограничивая количество типоразмеров конструкций и деталей, система
унификации служит надежной предпосылкой экономической рентабель-
ности 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 прогрессивных норм, унифицированных параметров и
индустриальных конструкций ограниченной номенклатуры.
90
Унифицированные объемно-планировочные и конструктивные реше-
ния зданий не является чем-то застывшим. Их совершенствуют с учетом
прогрессивных норм и методов производства, развития строительных
конструкций и технологии строительного производства, изменения норм
проектирования, архитектурно-художественных и экономических требо-
ваний и т.п.
Развитие унификации происходило поэтапно. На начальном этапе
производился отбор и взаимоувязка линейных параметров зданий (про-
лег, шаг колонн, высота, нагрузка на конструкции). На этой стадии для
многих отраслей промышленности были разработаны габаритные
схемы зданий. В таблице IV-1 приведены наиболее часто используе-
мые габаритные схемы одноэтажных зданиях, а в таблице IV-2 - сочета-
ния размеров высот, грузоподъемности кранов и отметок головок под-
крановых рельсов.
Переход на использование унифицированных габаритных схем позво-
лял значительно сократить число типоразмеров конструкций и деталей,
повысить серийность и снизить стоимость их производства, однако их
множество еще не исключалось. Поэтому в дальнейшем был осуществлен
поиск путей перехода на пространственную и объемную унификацию
зданий. В результате этой работы были разработаны унифициро-
ванные типовые секции (УТС). УТС представляет собой
объемный элемент здания, ограниченный несколькими пролетами по
ширине, с постоянной высотой и длиной, как правило, принимаемой
равной допустимому расстоянию между поперечными температурными
швами. Так, например, для ряда предприятий машиностроительной про-
мышленности были получены секции с размерами в плане 144 х 72 м,
высотой пролетов 10,8 м и с использованием мостовых кранов грузо-
подъемностью 10 и 20 т. Для ряда отраслей производства (заводы по про-
изводству сборного железобетона, здания ТЭЦ и др.), где использование
крупноразмерных УТС не оправдано, были разработаны унифици-
рованные типовые пролеты (УТП).
Использование УТС и УТП позволяло значительно упростить про-
цесс проектирования зданий, сократить число типоразмеров конструкций
и деталей и самих видов зданий, осуществлять изготовление основных
сборных элементов по единому каталогу. Вместе с тем, использование
УТС и УТП связано с повышением затрат из-за несовпадения унифи-
цированных параметров с требованиями технологии того или иного про-
изводства. Дальнейшее совершенствование унификации промышленных
зданий было направлено на переход кмежвидовой унифика-
ции. Межвидовая унификация предполагает объемно-планировочные и
конструктивные решения, единые для производственных, общественных
и сельскохозяйственных зданий.
91
Таблица IV-1
Наиболее используемые габаритные схемы
одноэтажных производственных зданий
Здания Высота здания от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия,м Шаг колонн, м Пролеты для зданий, м
с опорными мостовыми кранами с подвесными кранами и без кранов
12 15 18 21 24 27 30 33 36 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36
2,4 3 и 6 + + + + +
2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 4,2 3 и 6 — + + + + + + —
Одно- 4,8; 5,4; 6,0 6 — + + + + + + + + + + +
и 12 — + + + + + + +
много- 6,6; 7,2 6 + + + + + + + + + +
пролет- 12 — + + + + + + +
ные 8,4; 9,0; 9,6 6 + + + + + — + + + + + + + + +
10,2; 10,8 12 — + + + + + + + + — — — + + + + + + + +
Много- пролст- 11,4; 12,0; 12,6; 13,2; 13,8; 14,4 би 12 — — — + + + + + + — — — + + + + + + + +
ные 15,0; 15,6; 16,2; 16,8; 17,4; 18,0 би 12 — — — + + + + + + — + + + + + +
Примечание. Для сборного строительства допускается использование градаций: для размеров пролетов и
шага 1500 мм - в пределах до 18 м и 3000 мм - свыше 18 м; для размеров высот - 3000 мм.
Таблица IV-2
Номинальная отметка головки подкранового рельса
Высота от пола до низа несу- щих конст- рукций по- крытия, м Грузоподъемность крана, т Отметка головки подкра- нового рельса, м Высота от пола до низа несу- щих конст- рукций по- крытия, м Грузоподъемность крана, т Отметка головки подкра- нового рельса, м Высота от пола до низа несу- щих конст- рукций по- крытия, м Грузоподъем- ность крана, т Отметка головки подкра- нового рельса, м
8,4 5,0 6,20 12,0 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 9,75 15,0 12,5 (т); 20,0 12,25
8,0 12,5 (т); 20,0 9,25 32,0 11,85
12,5 (л, с) 32,0 8,85 50,0 11,50
9,0 5,0; 8,0 6,80 50,0 8,50 15.6 12,5 (т); 20,0 12,85
12,5 (л, с) 12,6 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 10,35 32,0 12,45
12,5 (т); 20,0 6,30 12,5 (т); 20,0 9,85 50,0 12,10
9,6 5,0; 8,0 7,40 32,0 9,45 16,2 12,5 (т); 20,0 13,45
12,5 (л, с) 50,0 9,10 32,0 13,05
12,5 (т); 20,0 6,90 13,2 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 10,95 50,0 12,70
10,2 5,0; 8,0 7,40 12,5 (т); 20,0 10,45 16,8 12,5 (т); 20,0 14,05
12,5(л.с) _ 32,0 10,05 32,0 13,65
12,5 (т); 20,0 7,45 50,0 9,70 50,0 13,30
32,0 7,05 13,8 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 11,55 17,4 12,5 (т); 20,0 14,65
10,8 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 8,55 12,5 (т); 20,0 11,05 32,0 14,25
12.5 (т); 20,0 8,05 32,0 10,65 50,0 13,90
32,0 7,65 50,0 10,30 18,0 12,5 (т); 20,0 15,25
11.4 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) . 9,15 _ 14,4 5,0; 8,0; 12,5 (л, с) 12,15 32,0 14,85
12,5 (т); 20,0 8,65 12,5 (т); 20,0 11,65 50,6 14,50
32,0 8,25 32,0 11,25
50,0 7,90 50,0 10,90
Примечание.В скобках рядом с цифрами буквы означают л - легкий режим работы крана; с - средний; т - тя-
S желый.
В этом случае представляется возможность строительства зданий по
единому каталогу типовых стандартных конструкций и изделий со зна-
чительно меньшим числом типоразмеров, чем предусмотрено каталогом
для УТС и УТП.
Модульная система и параметры зданий. Унификация объемно-пла-
нировочных и конструктивных решений стала возможной на базе едино-
го подхода к правилам назначения основных параметров зданий, распо-
ложения разбивочных (координационных) осей и строгого соблюдения
правил привязки к ним несущих и ограждающих конструкций.
Назначение основных параметров зданий (пролет и высота) произво-
дят в соответствии с действующей единой модульной координацией раз-
меров в строительстве (ЕСМК) и ГОСТами. Развитие ЕСМК в нашей
стране происходило с различными тенденциями. Так, в 1950-1970 гг. пре-
обладала тенденция использования укрупненных модулей, что позволяло
сократить число типоразмеров зданий и конструкций. Однако, как уже
указывалось, это приводило к завышению объемов и площадей зданий. В
целях экономии материалов и энергоресурсов в последнее время стали
допускать разукрупнение модулей с соблюдением обязательной крат-
ности их, как и прежде, единому модулю (М = 100 мм).
В настоящее время, исходя из функциональных, экономических и
архитектурных требований, размеры модульных пролетов Дъ модульных
шагов Bq и модульных высот этажей Hq объемно-планировочных элемен-
тов зданий назначают кратными укрупненным модулям в соответствии с
таблицей IV-3.
Таблица IV-3
Размеры объемно-планировочных элементов зданий
и укрупненные модули
Предельные величины, мм Укрупненный модуль
принимаемый допускаемый
Модульные пролет Zq и шаг Bq. до 18 000 30 М 15 М
свыше 18 000 60 М 30 м
Модульная высота этажа Hq. до 3 600 ЗМ
свыше 3 600 6М ЗМ
Примечание. Указанные укрупненные модули не обязательны для зданий,
предназначенных для строительства на подрабатываемых территориях, в районах
с вечномерзлыми и просадочными от замачивания грунтами и в районах с сейс-
мичностью более 6 баллов.
94
В соответствии с установленной модульной координацией пролеты
зданий могут быть (м): 9; 10,5; 12; 13,5; 15; 16,5; 18; 21; 24; 27; 30 и тд.;
шаги колонн (м) - 6; 7,5; 9; 10,5; 12; 13,5; 15; 16,5 и 18; высоты этажей
(м) - 3; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8 и т.д. через 0,3 м до 18 м включительно.
Допускается применение высоты этажей 2,8 м, кратной основному моду-
лю М = 100 мм.
Назначение параметров зданий за указанными пределами производят
исходя из комплексной необходимости обеспечения экономного и раци-
онального размещения технологического процесса, включая архитектур-
но-художественную сторону здания, но с обязательным подчинением
укрупненным модулям.
В многоэтажных зданиях выбор размеров пролета и шага колонн
(сетки колонн) производят с учетом нормативной полезной нагрузки
на 1 м2 перекрытия. Так, при нагрузке до 15 кН/м2 (1500 кг/м2) приме-
няют сетку колонн 9x6 м, а при нагрузках до 30 кН/м2 (3000 кг/м2) -6х
хб м. Применение более крупных сеток колонн увязывают как с ограни-
чением нагрузок на перекрытия, так и с количеством этажей. Например,
при использовании сетки колонн 12x6 м и при нагрузках до 10 кН/м2
(1000 кг/м2) количество этажей при сборных железобетонных каркасах не
должно превышать шести.
Укрупненные модули лежат в основе назначения номинальных раз-
меров конструктивных элементов зданий (стеновые блоки и панели, пли-
ты покрытий и перекрытий и др.) Оптимальные габариты сборных кон-
струкций выбирают с учетом грузоподъемности механизмов и транспорт-
ных средств, технологии монтажа и других факторов.
Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям.
Использование унифицированных объемно-планировочных и конструк-
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 при привязке колонн крайних и
средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах
устройства температурных швов, а также в местах перепада высот между
пролетами и примыкания взаимно перпендикулярных направлений про-
летов используют привязки "нулевая", "250" и ”500" ("600") мм.
"Нулевая" привязка должна быть преимущественной, так как при ней
исключается применение доборных ограждающих и несущих элементов в
95
местах устройства температурных швов, высотных перепадов и примы-
кания пролетов различного направления. Ее используют при всех вилах
материалов каркаса в бескрановых зданиях и в зданиях с подвесными и
опорными кранами, если высота от пола до низа несущих конструкций
не превышает 14,4 м, а грузоподъемность кранов - 32 т.
При "нулевой" привязке внешние грани колонн крайних продольных
рядов (рис. IV-1, а, 6) совмещают с разбивочными (координационными)
осями. При этом внутренняя поверхность продольных наружных стен и
положение разбивочной оси совпадают за исключением случаев приме-
нения крупноразмерных навесных (самонесущих) конструкций стен. В
этих случаях для удобства монтажа и расположения приборов крепления
предусматривают зазоры 30 мм между внешними гранями колонн и вну-
тренней поверхностью стен.
При привязке "250" и более (кратной 50 мм) внешние грани колонн
смещают наружу с разбивочной оси на 250 мм (рис. IV-1, в). Такая при-
вязка допускается в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью
более 32 т, при высоте пролета более 14,4 м и шаге колонн 6 м, а также
в зданиях при шаге колонн 12 м и высоте пролетов более 12 м. В таких
зданиях использование привязки "250" и более вызвано увеличением
размеров сечения колонн и подколенников, а в ряде случаев необходи-
мостью устройства проходов для ремонта и обслуживания подкрановых
путей мостовых кранов.
В торцах зданий геометрические оси сечения основных колонн сред-
них и крайних рядов смещают с разбивочной оси внутрь на 500 мм, а
сама разбивочная ось совмещается с внутренней поверхностью торцевой
стены. В случае необходимости между поверхностью стены и разбивоч-
ной осью оставляется зазор 30 мм (рис. IV-1, г). Такое правило привязки
позволяет производить конструктивно оправданное размещение фахвер-
ковых колонн у торцевых стен и подстропильных и стропильных конст-
рукций покрытия без доборных элементов.
Поперечный температурный шов между парными колоннами в зда-
ниях с пролетами равной высоты устраивают с использованием привязки
колонн к одной или двум разбивочным осям (рис. IV-1, д, е). Привязки к
двум разбивочным осям применяют в зданиях со сборным железобетон-
ным каркасом и при расстоянии между поперечными температурными
швами более 144 м. В обоих случаях привязка предусматривает смещение
геометрических осей сечения колонн на 500 мм в обе стороны от разби-
вочных осей.
В настоящее время в связи с совершенствованием унификации реко-
мендуется переход на новые, более экономичные привязки. В частности,
вместо привязки “500” в случаях, рассмотренных на рис. IV-1, г-е, реко-
мендовано использование привязки “600”.
96
Рис. IV-1. Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным и
поперечным разбивочным осям:
а,б - нулевая привязка колонн и наружных стен к продольным разбивочным
осям; в - то же, привязка "250*; 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 продольными осями в местах продольных
температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты
Продольный температурный шов между парными колоннами в зда-
ниях с пролетами равной высоты осуществляют, предусматривая две раз-
бивочные оси со вставкой между ними (рис. IV-1, ж-к). Размер вставки
зависит от способов привязок в примыкающих пролетах и может состав-
лять 500, 750 и 1000 мм.
Привязку колонн разновысоких пролетов осуществляют к двум про-
дольным разбивочным осям со вставкой между ними (рис. IV-2, а-в).
Привязка колонн к этим осям должна соответствовать правилам при-
вязок “0” или “250”. Размер вставки С (мм) должен быть кратным 50 мм
(но не менее 300 мм) и равняться сумме следующих размеров:
97
Рис. IV-2. Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным
и поперечным разбивочным осям:
а-в - привязка колонн и вставки между разбивочными осями в местах перепада
высот параллельных пролетов; г,д - то же, при взаимно перпендикулярном при-
мыкании пролетов; е,ж- привязка несущих наружных стен
98
С = ”0”(“250”) X 1(2) + d + е + 50,
(1)
где d- толщина стены, мм; е - зазор между наружной гранью колонн по-
вышенного пролета и внутренней плоскостью стены, мм, обычно е =
= 30 мм; 50 мм - зазор между наружной плоскостью стены и гранью ко-
лонн пониженного пролета.
В местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов привязку
колонн осуществляют также к двум разбивочным осям со вставкой между
ними (рис. IV-2, г,д). Размер вставки С (мм) зависит от способа привяз-
ки в поперечном (более высоком) пролете ("О" или "250") и может быть
определен из выражения
С= 0(250) + е+ d+- 50. (2)
Этот размер округляют до кратности 50 мм, и он не должен быть
менее 300 мм.
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 грани
колонн крайних рядов смещают с разбивочных осей наружу на 250 мм, а
внутренние плоскости наружных стен из панелей горизонтальной разрез-
ки располагают на 30 мм от грани этих колонн. Ширину вставки между
парными разбивочными осями в местах продольных и поперечных тем-
пературных швов принимают равной 1000 мм, а колонны, обращенные в
сторону швов, относят от разбивочных осей наружу на 250 мм.
Несущие наружные стены привязывают к продольным разбивочным
осям следующим образом. При опирании стропильных ферм (балок) или
прогонов на кирпичные стены толщиной 380 мм или мелкоблочные
стены 400 мм внутренние плоскости стен смещают внутрь с разбивочных
осей на 100 мм. Для опирания несущих конструкций предусматривают
пилястры, выступающие внутрь здания из плоскости стены не менее чем
на 130 мм (рис. IV-2, е). При большей толщине стен их привязки при-
нимают равной 200 мм, а надобность в пилястрах определяют из условия
обеспечения устойчивости стен (рис. IV-2, 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 сте-
нах. Так же производят привязку к поперечным разбивочным осям не-
сущих торцовых стен при опирании на них плит покрытия.
99
Рис. IV-3. Привязка колонн и наружных
стен многоэтажных зданий к продольным
и поперечным разбивочным осям
и в местах температурных швов:
а - в зданиях с нормативными нагрузками
на перекрытия 5... 10 кН/м2; б-то же, с
нагрузками 10...25 кН/м2; I - торцовая сте-
на; 2 -продольная стена
Геометрические оси вну-
тренних стен совмещают с
разбивочными.
В многоэтажных зданиях
с балочными перекрытиями
размер привязки колонн
крайних рядов к продольным
разбивочным осям зависит от
нормативных нагрузок на по-
крытия. Так, в зданиях с на-
грузками на них 5-10 кН/м2
(500-1000 кг/м2) внешнюю
грань колонн смещают с раз-
бивочной оси наружу на
200 мм, а между внутренней
плоскостью стены и гранями
колонн предусматривают за-
зор 30 мм (рис. IV-3, а).
В зданиях с нагрузками
на перекрытия 10-25 кН/м2
внешние грани колонн сов-
мещают с разбивочной осью
и оставляют зазор в 30 мм
между колоннами и стеной
(рис. IV-3, б).
В торцах многоэтажных
зданий внешние грани ко-
лонн относят от крайних по-
перечных разбивочных осей
на 200 мм (рис. 1V-3, а) или
геометрические оси сечения крайних колонн смещают с разбивочных
осей внутрь на 500 мм (рис. IV-3, 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 разби-
вочной осью.
Поперечные температурные швы устраивают на двух рядах колонн со
вставкой между ними размером 1000 мм или без нее. В первом случае
геометрические оси сечения парных колонн совмещают с разбивочными
осями (рис. IV-3, а), во втором - температурный шов совмещают с оди-
нарной разбивочной осью и каждую из парных колонн смещают с раз-
бивочной оси на 500 мм (рис. IV-3, б).
100
В многоэтажных и двухэтажных зданиях с укрупненными пролетами
верхнего этажа привязку крайних колонн и наружных стен к продольным
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 гео-
метрические оси сечения колонн совпадали с разбивочными осями.
Рис. FV-4. Температурные швы в пристройках, продолжающие швы
одноэтажной части здания:
1-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
101
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
смешать оси в обеих частях здания (рис. IV-4).
Размер вставки между параллельными крайними разбивочными ося-
ми по линии примыкания многоэтажного объема к одноэтажному при-
нимают таким, чтобы в этом месте можно было использовать по возмож-
ности типовые стеновые панели (рядовые или доборные).
Глава V. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Производственно-технологическая схема как основа объемно-плани-
ровочного решения здания. Объемно-планировочное решение любого
промышленного здания зависит от характера технологического процесса,
располагаемого внутри здания.
Технологический процесс в свою очередь предопределяется про-
изводственно-технологической схемой, в которой установлена опреде-
ленная последовательность операций по выработке продукции или
полуфабриката, намечены технологическое оборудование и характер его
расстановки, вид и грузоподъемность внутрицехового транспорта, номен-
клатура, размеры и последовательность расположения помещений, вну-
тренний температурно-влажностный режим и т.п. Технологическая схема
предусматривает также места поступления сырья и вспомогательных
материалов, выхода готовой продукции или полуфабриката, удаления
отходов производства, места ввода инженерных сетей (рис. V-1).
При автоматизированном конвейерном производстве технологическая
схема предусматривает размещение автоматических линий с указанием
пунктов различных операций по обработке и сборке изделий. Кроме
того, технологическая схема, определяя характер и массу рабочего обо-
рудования и продукции, является решающим фактором при выборе
этажности и здания.
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.
102
Рис. V-1. Принципиальная технологическая схема цеха электромоторов:
/_ пути доставки материалов и литья; 2- склады; 3 - участок изготовления кор-
пусов роторов; 4 - участок штамповки; 5 - линия изготовления валов; 6 - то же,
роторов; 7-зона обработки подшипников; 8-линия изготовления кожухов и
пакетов статоров; 9- то же, обмоточных лент; 10- участок обмоточных автома-
тов; //-участок обмотки статоров; 12-отделение их сушки и пропитки; 13-
линия сборки и испытаний; 14 - склад моторов; 15 - вывоз продукции
В комплекс вопросов планировки здания входит обеспечение хоро-
ших его эксплуатационных качеств, что в значительной степени зависит
от размещения отдельных производственных участков. Так, отделения с
мокрыми процессами необходимо размещать в средней части здания (во
избежание образования на стенах конденсата). Там же следует помещать
отделения со строго заданным температурно-влажностным режимом.
Участки с горячими процессами располагают около наружных стен для
улучшения вентиляции.
Виды планировок и блокирование цехов. Классификация отраслей
промышленности включает около 150 наименований, а разновидностей
предприятий и производств - несколько тысяч. Размещаемые в промыш-
ленных зданиях технологическое оборудование и установки весьма раз-
нообразны как по геометрическим размерам, так и по условиям эксплуа-
тации. В силу этих обстоятельств диапазон различий 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.
Раздельные планировки присуши предприятиям незначительной
мощности, когда его составляющие производства размещают в неболь-
ших отдельно стоящих зданиях с пролетами ограниченных размеров.
Предприятия с раздельным размещением производств имеют следу-
ющие недостатки: большую площадь застройки, что увеличивает протя-
женность инженерных и транспортных сетей и объем работ по благо-
103
устройству территории; отсутствие возможности организации поточного
производства и необходимость в межцеховом транспорте.
Современная практика показывает, что производства с однотипными,
а иногда и различными технологическими процессами (если это не про-
тиворечит санитарно-гигиеническим требованиям, пожаро- и взрывобез-
опасности) 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 многопро-
летные корпуса большой площади, имеющие сплошную планировку.
На рис. V-2 показаны возможные варианты размещения завода по
производству хлора и складской зоны промышленного узла в раздельных
и блокированных зданиях.
Рис. V-2. Примеры размещения производств в раздельных и
блокированных зданиях:
а - завода по производству хлора (вариант / - до блокирования и 2 - после бло-
кирования); <5-складской зоны на 12 складов (варианты до и после блокиро-
вания)
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 коммуни-
каций и транспортных путей, снизить расходы на эксплуатацию зданий и
благоустройство территории.
104
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 смеж-
ные производства не требуется разделять капитальными стенами и разни-
ца в их высоте не превышает 2 м (желательно приведение разных высот к
одной), если не требуется увеличивать площадь, обслуживаемую кранами
большей грузоподъемности по сравнению с отдельными зданиями, когда
не нужны дополнительные проезды, и, наконец, если не ухудшаются
условия технологии производства и труда рабочих.
При блокировании производств в здании сплошной застройки, как
правило, используют принципы зонирования. Зонирование предполагает
по возможности рациональную группировку в пределах объема производ-
ственного здания помещений, участков и зон в соответствии с опреде-
ленными признаками (технологические, уровни производственной вред-
ности, пожаро- и взрывоопасность, направленность транспортных и
людских потоков, перспективы расширения и переоснащения и т.п.).
Так, в пределах одноэтажного здания блокированного типа могут быть
выделены зоны подъезда автомобильного и железнодорожного транспор-
та, складов, подсобно-производственных помещений, вентиляционных и
энергетических систем, основных производств, административных и бы-
товых помещений и т.п.
Зонирование может осуществляться по горизонтали (в пределах эта-
жа) и по вертикали (в многоэтажных зданиях). Однако даже в одноэтаж-
ных зданиях может быть использовано горизонтальное и вертикальное
зонирование, так как все чаще инженерные коммуникации размещают
выше или ниже рабочей зоны в пределах межферменного пространства
или в подпольных каналах.
Промышленные здания должны иметь простую конфигурацию в пла-
не; следует избегать периметральных пристроек к корпусу, усложняющих
расширение и реконструкцию производств.
В качестве примера целесообразного блокирования на рис. V-3 пока-
зан главный корпус Волжского автозавода. В этом здании, имеющем раз-
меры в плане 1848x468 м и состоящем из шести одноэтажных блоков,
размещены многие основные и вспомогательные производства. С южной
стороны парные блоки соединены пролетами для сборочных конвейеров
и промежуточных складов. Бытовые, вспомогательные и транспортные
помещения расположены в восьми встройках, размещенных между ос-
новными блоками. Для строительства главного корпуса применена еди-
105
ная сетка колонн 12x24 м. Встройки запроектированы с сеткой колонн
/ - цех окраски; 2- кузовной цех; 3- участок изготовления деталей; 4- отделе-
ние сборки двигателей; 5-то же, сборки коробок; 6- склад материалов; 7- от-
деление обработки; 8- ремонт инструмента и оборудования; 9- изготовление
колес; 10- конвейер; 11 - зона отделки, пробы и отправки; 12- пристройки для
бытовых и вспомогательных помещений
Выбор этажности зданий. Область целесообразного применения одно-
и многоэтажных зданий была рассмотрена ранее. Здесь указаны пре-
имущества и недостатки тех и других, подлежащие учету при выборе
этажности.
Одноэтажные здания по сравнению с многоэтажными имеют следу-
ющие преимущества: облегчают установку технологического оборудова-
ния, упрощают пути грузовых потоков и позволяют использовать для
перевозки грузов экономичный горизонтальный транспорт; имеют более
простое объемно-планировочное и конструктивное решения; обеспечи-
вают равномерную освещенность рабочих мест естественным светом
через световые фонари; дают возможность организовать естественный
воздухообмен в помещениях через светоаэрационные фонари; создают
удобную связь между производственными помещениями; они легче под-
даются унификации и блокированию; снижают стоимость единицы пло-
щади, например, стоимость 1 м2 одноэтажного многопролетного здания с
сеткой колонн 18x6 м в среднем на 10% ниже стоимости 1 м2 много-
этажного здания шириной 18 м.
Недостатками одноэтажных зданий являются следующие: относитель-
но большая площадь застройки, а также протяженность инженерных и
транспортных сетей, повышающие расходы на благоустройство терри-
тории; большая площадь наружных ограждений (особенно покрытий),
что повышает эксплуатационные расходы на содержание их и поддержа-
ние заданных параметров внутренней среды.
106
Многоэтажные здания лишены большинства недостатков, присущих
одноэтажным зданиям, а нередко экономичнее одноэтажных, особенно
при нагрузках до 10 кН/м2 (1000 кг/м2). Такие здания более гибки в от-
ношении градостроительных требований - их можно размешать в город-
ских кварталах, за исключением зданий с вредными производствами.
Размещение предприятий в городской застройке позволяет избежать
трудоемких работ по устройству инженерных сетей. В период строитель-
ства и эксплуатации предприятий отпадает необходимость в дополни-
тельных транспортных маршрутах для подвоза работающих. Архитектуру
многоэтажных зданий удобнее увязывать с городской застройкой, и,
наконец, в таких зданиях более удачно размещаются административно-
бытовые помещения.
К недостаткам многоэтажных промышленных зданий относятся сле-
дующие: потребность в вертикальном транспорте (лестницах, грузовых и
пассажирских лифтах-подъемниках), значительно повышающем стои-
мость зданий; ограничение их ширины при необходимости естественного
освещения рабочих мест (не более 24 м); высокий удельный вес подсоб-
ных 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 стро-
ительства, преимущества и недостатки одно- и многоэтажных зданий, а
также соотношение стоимости конструкций одно- и многоэтажных про-
изводственных зданий (табл. V-1).
Таблица V-1
Ориентировочное соотношение стоимости конструктивных
элементов производственных зданий, %
Конструк- тивные элементы и виды работ Много- этажные здания Одноэтажные здания Конструк- тивные элементы и виды работ Много- этажные здания Одноэтажные здания
с кранами без кранов с кранами без кранов
Земляные работы 0,6 0.9 0.8 Перегородки 0,7 3.7 4,5
Фундаменты 6,0 6.7 4.3 Проемы 13,2 4,8 4,5
фтены 20,0 11,1 п,о Кровля 6,0 16,3 20,3
Железобетон- ный каркас 31,0 34.5 28,6 Фонари - 6,7 7,7
Лестницы 1,3 - Отделочные работы 6,5 0,6 0,7
Полы 13,5 11,7 14,4 Проч, работы 1,2 3,0 3,2
107
Как видно из табл. V-1, многоэтажные здания по сравнению с одно-
этажными имеют меньшую стоимость земляных работ, перегородок,
кровли и прочих работ, однако в них повышается стоимость остекленных
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 раз-
меры плана, высота и профиль промышленных зданий определяются тех-
нологическими параметрами, числом и взаимным расположением проле-
тов. Эти факторы, как отмечалось, зависят от технологии производства,
характера выпускаемой продукции, производительности предприятия,
требований санитарных норм и пр. Ниже рассмотрены те компоненты,
из которых складываются объемно-планировочные параметры пролетов
(ширина, высота и шаг колонн). Ширину пролета L- расстояние
между продольными
разбивочными осями -
увязывают с пролетом
мостового крана* LK и
расстоянием К между
осью рельса подкра-
нового пути и разби-
вочной осью, которые
определены ГОСТом
(рис. V-4). Размер К
принимают: 750 мм -
при кранах Q < 50 т;
1000 мм (и более,
кратно 250 мм) - при
кранах Q > 50 т, а так-
же при устройстве в
надкрановой части ко-
лонн прохода для об-
служивания подкрановых путей. При железобетонных колоннах проходы
вдоль подкрановых путей чаще располагают рядом с колоннами.
В размер привязки подкранового пути входит зазор (не менее 60 мм)
между торцовой плоскостью крана и колоннами, а также расстояние
между центром катков крана и его торцовой плоскостью, принимаемое
от 125 до 500 мм в зависимости от грузоподъемности кранов. Ширину
пролетов, не имеющих мостовых кранов, принимают равной расстоянию
между разбивочными осями. Минимально допустимая ширина пролетов,
определяемая только условиями технологии производства (габариты и ха-
Рис. V-4. Схема разреза одноэтажного здания
к определению параметров пролета
108
рактер оборудования, система его расстановки, ширина проездов и др.),
не всегда экономически 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 технологиче-
ского оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутрицеховых
подъемно-транспортных средств и других факторов. Так, при крупно-
габаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн назначают
возможно большим, обеспечивая помещениям технологическую гибкость.
Увеличение шага колонн в большинстве случаев повышает эффектив-
ность использования производственных площадей, но усложняет конст-
рукции покрытия и подкрановых путей здания. Поэтому размер шага
колонн всегда обосновывают технико-экономическим расчетом. Наибо-
лее распространены шаги колонн би 12 м.
Высота пролетов (расстояние от уровня пола до низа несу-
щих конструкций покрытия) в основном зависит от технологических и
санитарно-гигиенических 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 покры-
тия Hi-
Высоту пролета предварительно определяют суммированием следу-
ющих параметров: высоты наибольшего технологического оборудования
(при небольших его размерах принимают а £ 2,3 м); просвета между
верхом наибольшего оборудования и низом перемещаемого груза, подня-
того в верхнее положение (б к 0,5 м); высоты перемещаемых грузов в
транспортном положении ($); расстояния от верха транспортируемого
изделия до центра крюка (г£ 1 м); расстояния от центра крюка до
головки рельса (зависящего от Q крана и принимаемого д = 0,05...4,8 м);
высоты крана (Л = 0,5...5,9 м); просвета между верхом крана и низом
несущих конструкций покрытия (е £ 0,2 м).
Определение высоты бескрановых пролетов или с подвесным тран-
спортом не вызывает затруднений. Следует подчеркнуть, что из-за одно-
го какого-либо технологического агрегата, превышающего по высоте
остальное оборудование, нецелесообразно увеличивать высоту всего
пролета. 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 ши-
рины проездов и проходов или аналитическим способом - делением об-
109
шей площади цеха, подсчитанной с учетом мощности предприятия, на
принятую ширину (как сумму ширины всех пролетов).
Наметив основные размеры пролетов, их подчиняют требованиям
унификации.
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 рекомен-
дуется совмещать с продольными температурными швами, а величину
понижения принимать 1,2 м и более.
При назначении размеров зданий должны быть соблюдены санитар-
ные 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 массы
чертежей. При макетном проектировании надобность в непроизводитель-
ных 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 уз-
лов, сократить количество ошибок и время оформления чертежей, полу-
чить наглядное представление о технологическом процессе. Сущность
макетного проектирования состоит в следующем. В определенном мас-
штабе (1 : 20 - 1 : 50) изготавливают макеты станков и агрегатов, зданий
и сооружений. Макеты собирают на моделировочных столах с координат-
ной сеткой. Они должны представлять в миниатюре цех перед сдачей его
в эксплуатацию.
В случае проектирования невысоких зданий большой площади вмес-
то макетного метода применяют способ компоновки оборудования с по-
мощью двухкоординатных габаритных шаблонов, изготавливаемых 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 тре-
бованиям, предъявляемым к обычному рабочему чертежу.
В настоящее время макетный метод все чаще заменяют компьютер-
ным моделированием. Компьютерное моделирование позволяет значи-
тельно сократить трудоемкость процесса макетирования, располагает
более широкими возможностями варьирования, наглядности и получения
на любой стадии нужных чертежей и изображений.
Выбор профиля промышленного здания. Под профилем промышлен-
ного здания обычно имеют в виду его поперечное сечение. Определя-
110
ющими 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 здания
может быть образован одним или несколькими пролетами, имеющими
как одинаковую, так и различную высоту. У некоторых зданий пролеты
могут иметь различную высоту и длину. Зависимость профиля от техно-
логии хорошо видна в здании ТЭЦ, которое скомпоновано из различных
Рис. V-5. Зависимость профиля здания от технологии производства:
а - здание ТЭЦ; б - здание с шедовым покрытием
. У части производств профиль здания в первую очередь определяется
условиями освещенности. Так, при недостаточности естественного света
через окна на покрытии здания делают надстройки световых фонарей,
значительно усложняющие профиль здания.
Производства, требующие равномерно рассеянного естественного ос-
вещения без бликов, иногда располагают в зданиях с шедовыми покры-
111
тиями, придающими зданиям своеобразный профиль (рис. V-5, б). Наи-
более простой профиль имеют здания с зенитными фонарями или с ис-
кусственным 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 немногочисленны-
ми вытяжными шахтами. Однако профиль здания значительно усложня-
ется при естественной вентиляции помещений, если на покрытии преду-
сматривают специальные фонари. Еще более сложными являются здания,
имеющие активные аэрационные профили, т.е. когда чередуются высо-
кие и низкие пролеты с фонарными надстройками (см. рис. П-9,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 наиболее
компактной. В южных районах целесообразно устраивать плоские кров-
ли, которые охлаждаются ночью более интенсивно, чем скатные. Уклон
скатных покрытий зданий определяют с учетом объема осадков.
Зависимость профиля покрытия от свойств материала кровли очевид-
на. Так, асбестоцементные кровли требуют большего уклона, нежели
рулонные.
Применяемые в промышленном строительстве оболочки, складки,
висячие системы и другие прогрессивные конструкции покрытий порож-
дают новые, часто неожиданные профили зданий, которые бывают близ-
ки иногда природным формам.
Рельеф участка застройки влияет на профили здания сравнительно
редко. Например, в обогатительных фабриках отдельные пролеты распо-
лагают каскадно согласно уклону горы. Предприятия размещают преиму-
щественно на ровных участках или с небольшим уклоном.
Принципы конструктивных решений промышленных зданий. Конст-
руктивное решение здания определяется на начальном этапе проектиро-
вания и сводится к выбору конструктивной и строительной систем и
конструктивной схемы.
Конструктивная система представляет собой совокупность взаимо-
связанных вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания,
обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Строительную
систему здания определяет материал конструкций и способ его возведе-
ния.
Большинству промышленных зданий присуща каркасная конструк-
тивная система. Другие виды конструктивных систем (бескаркасная, с
неполным каркасом, ствольная, оболочковая) применяют реже. В каркас-
112
ной системе прочность, жесткость и устойчивость здания обеспечивают
пространственные рамные каркасы. Варианты состава и размещения не-
сущих элементов в пространственном рамном каркасе определяют конст-
руктивную схему здания. В каркасных зданиях применяют три конструк-
тивные схемы: с поперечными и продольными ригелями и безригельную
(безбалочную).
Выбор той или иной схемы производят в соответствии с конкретны-
ми нагрузками и воздействиями на здания, а также в соответствии с фун-
кциональными, экономическими и архитектурно-художественными тре-
бованиями. Так, схема с поперечными ригелями является наиболее
приемлемой для большинства одно- и многоэтажных промышленных
зданий. При такой схеме система стоек и ригелей образует поперечные
рамы, которые, в свою очередь, вместе с другими элементами (фунда-
ментные, подкрановые, обвязочные балки, подстропильные конструкции,
плиты покрытия и др.) и специальными связями позволяют получить
пространственный жесткий каркас необходимого объема. Кроме того,
принятый шаг поперечных рам может быть использован как средство
архитектурной композиции.
Конструктивная схема с продольными ригелями из сборных элемен-
тов в меньшей степени обеспечивает жесткость здания. Ее используют в
зданиях со сложной планировочной структурой и при ограниченных на-
грузках.
Безбалочные схемы рациональны для производственно-технологиче-
ских процессов, требующих особых условий санитарии и микроклимата
(мясоперерабатывающие производства, холодильники и др.).
Строительная система может во многом влиять на выбор конструк-
тивной схемы здания. Так, обоснованный вариант сборно-монолитного
безбалочного перекрытия, возводимого методом подъема, может быть ра-
циональнее конструктивной схемы с поперечными и продольными риге-
лями. В свою очередь, на выбор строительной системы большое, а иногда
и решающее влияние оказывает особенность местной базы строительных
материалов и местные возможности возведения здания.
При каркасной конструктивной системе, преобладающей в промыш-
ленном строительстве, очень важную роль отводят ограждающим конст-
рукциям. При назначении ограждающих конструкций руководствуются в
первую очередь обеспечением необходимых теплозащитных требований.
В заданном климатическом районе строительства они должны обеспечи-
вать минимальные теплопотери в холодный период года и предотвращать
перегрев - в летний, к тому же они должны способствовать повышению
художественно-эстетического облика здания. Таким образом, при окон-
чательном выборе конструктивной схемы здания решается комплекс тех-
нических, функциональных, эстетических и экономических задач.
113
Открытое расположение технологического оборудования. Для некото-
рых производств технологическое оборудование частично или полностью
допускается размещать вне зданий (рис. V-6), т.е. на открытых площад-
ках. В особенности это целесообразно в нефтеперерабатывающей, хими-
ческой и металлургической промышленности, на предприятиях строи-
тельных материалов, энергетики и т.п. (например, установка крекинга
нефти, ректификационные колонны, доменные процессы, газоочистные
установки, цементные печи, котельные агрегаты и др.).
Рис. V-6. Предприятие химической промышленности с открытым
расположением части технологического оборудования
Располагать технологическое оборудование открыто (полуоткрыто)
рекомендуется в тех случаях, когда перепад температуры окружающей
среды для производства не имеет существенного значения, если здание
служит лишь укрытием аппаратов и агрегатов, не требующих постоян-
ного обслуживания, а также на автоматизированных предприятиях с ди-
станционным управлением процессами при малой численности обслужи-
вающего персонала. J
Для защиты отдельных агрегатов от атмосферных осадков предусмат-
ривают легкие навесы, зонты и козырьки, а обслуживающий персонал и
приборы управления производством находятся в закрытых помещениях
или в кабинах. Установки в этих случаях защищают от коррозии и кли-
матических воздействий антикоррозионными покрытиями и теплоизоля-
цией. Для этого используют минеральный войлок, пробковые и ячеис-
тобетонные скорлупы и плиты, оклеиваемые снаружи рулонными мате-
риалами. В тех случаях, когда на оборудование воздействуют лишь
атмосферные осадки, применяют покрытия из пластмасс.
Тяжелое оборудование открытых установок монтируют на фундамен-
тах, а для остального оборудования устраивают металлические или желе-
зобетонные каркасы-этажерки с перекрытиями и площадками-мостика-
ми в необходимых местах.
114
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, создаются условия
для более рационального размещения оборудования на пересеченном
рельефе местности, снижаются эксплуатационные расходы. И наконец,
облегчается реконструкция предприятий, снижается пожаро- и взрыво-
опасность производств и облегчается доступ к возможным очагам по-
жара, создаются безопасные условия труда рабочих. Применяемый для
обслуживания открытых установок наземный транспорт обладает боль-
шей маневренностью, нежели внутрицеховой.
Окончательное решение по размещению технологического оборудо-
вания принимают на основе технико-экономического анализа с учетом
климатических условий района строительства.
Противопожарные мероприятия. В комплекс противопожарных меро-
приятий, предусматриваемых в проектах промышленных зданий, входят
меры по предупреждению возникновения и распространения пожаров, а
также конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-техниче-
ские решения, обеспечивающие безопасность и своевременную эвакуа-
цию людей в случае возникновения пожара, сведение к минимуму воз-
можного экономического ущерба от пожара.
Разработку противопожарных мероприятий осуществляют в полном
соответствии с требованиями СНиП, отраслевых и ведомственных норм
технологического проектирования или специальных перечней норм и
правил, утвержденных в установленном порядке.
Предотвращение распространения пожара обеспечивают мероприя-
тиями, способствующими ограничению площади, интенсивности и про-
должительности горения.
С целью ограничения площади распространения пожара на стадии
проектирования устанавливают размеры зданий и пожарных отсеков в
зависимости от требуемой степени их огнестойкости, классов конструк-
тивной и функциональной пожарной опасности, величины пожарной на-
грузки и с учетом эффективности применяемых средств противопожар-
ной защиты.
При наличии в здании или отсеках частей различной функциональ-
ной пожарной опасности предусматривают отделение этих частей друг от
друга противопожарными преградами. При этом обязательным условием
считают, чтобы каждая часть здания или отсека отвечала противопожар-
ным требованиям, предъявляемым к зданиям соответствующей функци-
ональной пожарной опасности в целом.
Противопожарные преграды, к которым относятся противопожарные
стены, перегородки и перекрытия, устраивают для предотвращения рас-
115
пространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного
отсека с очагом пожара в другие помещения.
Тип противопожарной преграды выбирают в зависимости от требу-
емого предела огнестойкости и типов заполнения проемов в противо-
пожарных стенах, перегородках, перекрытиях и тамбур-шлюзах [32].
1-ый тип противопожарных пре1рад должен отвечать повышенным
противопожарным требованиям. Конструктивные элементы, входящие в
состав этого типа, должны иметь предел огнестойкости (REI) не менее
150 мин., а заполнения проемов и тамбур-шлюзов иметь тип не ниже
1-го. По конструктивной пожарной опасности они должны быть непожа-
роопасными (класса КО).
Стены 1-го типа используют в качестве основных противопожарных
(брандмауэров). Их возводят на всю высоту здания и они должны обеспе-
чивать нераспространение пожара в смежный отсек в случае обрушения
конструкций со стороны очага пожара.
Противопожарные преграды 2-4-го типов применяют в специально
оговоренных случаях при условии, что класс конструктивной пожарной
опасности ее элементов будет не ниже класса К1.
Противопожарные свойства элементов преград во многом зависят от
свойств строительных материалов, из которых они выполнены, узлов
крепления и конструкций, обеспечивающих устойчивость преграды. Осо-
бое значение придают строительным материалам, используемых в по-
верхностных слоях таких конструкций здания как кровли, облицовки фа-
садов, помещений и путей эвакуации. Наряду с другими требованиями к
строительным материалам (прочность, долговечность и т.п.) к ним предъ-
являют высокие требования по горючести, воспламеняемости, распро-
странению пламени по поверхности, дымообразованию и токсичности.
При наличии в элементах противопожарных преград окон, дверей,
ворот, люков и клапанов их заполнение выполняют, как правило, из не-
горючих материалов. Допускается выполнение этих элементов из нор-
мальногорючих материалов толщиной не менее 40 мм и без пустот и
только со стороны помещений, в которых не хранятся горючие газы,
жидкости и материалы, а также отсутствуют процессы, связанные с обра-
зованием горючих пылей.
Окна в противопожарных преградах делают ^открывающимися, а
двери, ворота, люки и клапаны с устройствами для самозакрывания и
уплотнения в притворах. Двери, ворота, люки и клапаны, которые могут
эксплуатироваться в открытом положении, оборудуют устройствами, обе-
спечивающими их автоматическое закрывание при пожарах. При устрой-
стве противопожарных перегородок в помещениях с подвесными потол-
ками они должны разделять пространство над ними. Не допускается
устройство подвесных потолков в помещениях категорий А и Б.
116
В местах сопряжения противопожарных преград с ограждающими
конструкциями здания, в том числе в местах изменения конфигурации
здания, предусматривают меры, обеспечивающие нераспространение по-
жара, минуя эти преграды.
Наряду с конструктивными используют и другие противопожарные
меры.
Так, помещения категорий А и Б в одноэтажных зданиях размещают
у наружных стен, если это допускается технологическим процессом, а в
многоэтажных зданиях - на верхних этажах. Не допускается размещение
помещений этих категорий под помещениями, предназначенными для
одновременного пребывания там более 50 чел., а также размещение в
подвальных и цокольных этажах, в которых применяются и хранятся
горючие газы и жидкости и легковоспламеняющиеся материалы.
В проектах решают также вопросы защиты от огня инженерных се-
тей, лифтов, эксплуатируемых плоских кровель, наружных галерей и др.
В помещениях категорий А и Б могут быть предусмотрены наружные
легкосбрасываемые ограждающие конструкции. В качестве легкосбрасы-
ваемых конструкций используют остекление окон и фонарей, а в случае
недостаточности их площади - конструкции покрытия из стальных, алю-
миниевых и асбестоцементных листов и эффективного утеплителя. Пло-
щадь легкосбрасываемых конструкций определяют расчетом. При отсут-
ствии расчетных данных ее принимают не менее 0,05 м2 на 1 м3 объема
помещения.
Для тушения возможного пожара и спасательных работ в проектах
предусматривают: пожарные проезды и подъездные пути для пожарной
техники или совмещение их с функциональными проездами и подъез-
дами; наружные пожарные лестницы и другие способы подъема персо-
нала пожарных подразделений и пожарной техники на этажи и на кров-
лю зданий; противопожарный водопровод; противодымную защиту путей
следования пожарных подразделений внутри здания и др.
Эвакуация людей из здании и помещений. Организации эвакуации
персонала при пожаре или аварии должен быть посвящен специальный
раздел каждого проекта здания. В этом разделе решают вопросы безопас-
ной эвакуации и спасения всех людей, находящихся в здании.
Эвакуация представляет собой процесс организованного самостоя-
тельного движения людей из помещений, в которых имеется возмож-
ность воздействия на них опасных факторов пожара, наружу. Эвакуация
осуществляется по путям эвакуации через эвакуационные выходы.
Длину эвакуационных путей строго регламентируют. Предельно допу-
стимое расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайше-
го эвакуационного выхода зависит: от класса функциональной пожарной
опасности и категории взрывопожароопасности помещения и здания;
117
численности эвакуируемых; геометрических параметров помещений и
эвакуационных путей; класса конструктивной пожарной опасности и
степени огнестойкости здания. Длину пути эвакуации по лестнице 2-го
типа (внутренние открытые) считают равной ее утроенной высоте.
Эвакуационные пути не должны включать: лифты и эскалаторы;
участки, ведущие через коридоры с выходами из лифтовых шахт; "про-
ходные" лестничные клетки, у которых площадка лестничной клетки
является частью коридора; участки, проходящие по кровле, а также по
лестницам 2-го типа, соединяющие более 2-х этажей или ведущие из
подвалов и цокольных этажей.
На путях эвакуаций всех зданий (кроме зданий IV степени огнестой-
кости и конструктивной пожарной опасности класса СЗ) для отделки
стен и потолков допускается применять строительные материалы только
слабогорючие, трудновоспламеняемые, с малой дымообразующей способ-
ностью и малоопасные по токсичности.
Высоту горизонтальных участков путей эвакуации в свету принимают
не менее 2 м, ширину, как правило, - не менее 1,2 м.
В полу на путях эвакуации не должно быть перепадов высот более
45 см и выступов, за исключением порогов в дверных проемах. В местах
перепада высот предусматривают лестницы с числом ступеней не менее
трех или пандусы с уклоном не более 1:6. При высоте лестниц более
45 см их оборудуют ограждениями с перилами.
Тип лестниц, предназначенных для эвакуации, принимают в зависи-
мости от категории взрывопожарной и пожарной опасности здания. Так,
в зданиях категорий А и Б предусматривают незадымляемые лестничные
клетки с противодымной защитой общих коридоров, вестибюлей и хол-
лов. Противодымную защиту лестничных клеток предусматривают в со-
ответствии со СНиП (40).
Ширину марша лестницы, в том числе расположенной в лестничной
клетке, принимают по расчету или не менее ширины любого эвакуацион-
ного выхода (двери) из нее. Для зданий с числом людей, находящихся на
любом этаже, кроме первого, более 200 чел. ширину марша принимают
1,2 м. Ширину площадок лестниц назначают не менее ширины марша.
Двери, выходящие на лестничную клетку, в открытом положении не
должны уменьшать ширину лестничных площадок и маршей.
Лестничные клетки, как правило, устраивают со световыми прое-
мами. Без световых проемов допускается устраивать лестничные клетки в
зданиях только категорий Г и Д.
В зданиях категорий А и Б выходы из лестничных клеток в поэтаж-
ный коридор предусматривают через тамбур-шлюзы с постоянным под-
пором воздуха.
118
Выходы считают эвакуационными (рис. V-7), если они ведут из сле-
дующих помещений: первого этажа наружу непосредственно или через
коридор, вестибюль, лестничную клетку; любого этажа, кроме первого,
непосредственно в лестничную клетку или на лестницу 3-го типа, а так-
же в коридор или холл, ведущих непосредственно в лестничную клетку
или на лестницу 3-го типа; в соседнее помещение (кроме помещений
категорий А или Б) на том же этаже и обеспеченное выходами наружу
непосредственно или в коридор и лестничную клетку или на лестницу
3-го типа.
Рис. V-7. Эвакуационные выходы:
а - из одноэтажного здания непосредственно наружу; 5- из многоэтажного зда-
ния в лестничные клетки; в - из помещений многоэтажного здания в коридор,
ведущий к лестничным клеткам
119
Выходы не являются эвакуационными, если в их проемах установ-
лены раздвижные и подъемно-опускные двери и ворота, ворота для про-
пуска железнодорожного подвижного состава, вращающиеся двери и тур-
никеты.
Калитки в распашных воротах могут считаться эвакуационными вы-
ходами.
Количество и общую ширину эвакуационных выходов из помещений,
с этажей и из здания определяют в зависимости от максимально возмож-
ного числа эвакуирующихся через них людей и предельно допустимого
расстояния от наиболее удаленного места возможного пребывания людей
(рабочего места) до ближайшего эвакуационного выхода.
Число эвакуационных выходов из помещений и этажей должно быть
не менее двух. Два эвакуационных выхода предусматривают также с от-
крытых этажерок и площадок, предназначенных для обслуживания обо-
рудования и имеющих площадь пола яруса: для помещений категорий А
и Б - более 100 м2, для других категорий - более 400 м2.
Число эвакуационных выходов из здания принимают не менее числа
эвакуационных выходов с любого этажа здания. При наличии эвакуаци-
онных выходов более двух их располагают рассредоточенно.
Части здания различной функциональной пожарной опасности и раз-
деленные противопожарными преградами обеспечивают самостоятельны-
ми эвакуационными выходами.
Высота эвакуационных выходов в свету должна быть не менее 1,9 м, а
ширина при числе эвакуирующихся более 50 чел. - 1,2 м.
Ширину наружных дверей лестничных клеток и дверей из лестнич-
ных клеток в вестибюль принимают не менее расчетной или не менее
ширины марша лестницы. Во всех случаях ширина эвакуационного вы-
хода должна быть такой, чтобы с учетом геометрии эвакуационного пути
через проем или дверь можно было беспрепятственно пронести носилки
с лежащим на них человеком.
Двери эвакуационных выходов и другие двери на путях эвакуации
должны открываться по направлению выхода из здания. Двери эвакуаци-
онных выходов из поэтажных коридоров, вестибюлей и лестничных кле-
ток не должны иметь запоров, препятствующих их свободному откры-
ванию изнутри без ключа.
Особое внимание при эвакуации людей следует уделять категории
работающих инвалидов. При наличии для них рабочих мест на втором
этаже и выше необходимо создать условия для использования ими кре-
сел-колясок. С этой целью должен быть предусмотрен дополнительный
пассажирский лифт с размерами не менее: ширина-1,1м, глубина-
2,1 м, ширина дверного проема - 0,85 м. Для них также увеличивают ши-
рину эвакуационных выходов (дверей) из коридоров, лестничных маршей
120
(не менее 1,2 м) и размеры тамбуров и тамбуров-шлюзов (глубиной не
менее 1,8 м).
Наряду с эвакуационными мероприятиями в разделе проекта здания
должны быть представлены решения по спасению людей.
Спасение представляет собой вынужденное перемещение людей на-
ружу при воздействии на них опасных факторов пожара или при возник-
новении непосредственной угрозы этого воздействия. Спасение людей
осуществляется самостоятельно или с помощью пожарных или специаль-
но обученных подразделений через эвакуационные и аварийные выходы.
К аварийным выходам относят: выходы непосредственно наружу из
помещений с отметкой чистого пола не ниже - 4,5 м и не выше + 5,0 м
через окно или дверь с размерами не менее 0,75 х 1,5 м, а также через
люки с размерами не менее 0,6 х 0,8 м; выходы на кровлю здания I и II
степеней огнестойкости и классов СО и С1 конструктивной пожарной
опасности через окно, дверь или люк; двери и люки из технических эта-
жей, предназначенных только для прокладки инженерных коммуникаций
(размеры дверей не менее 0,75 х 1,5 м и люков - не менее 0,6 х 0,8 м).
Особенности решений промышленных зданий с особыми производ-
ственными режимами. Для многих отраслей промышленности характерны
специфические особенности производства, которые необходимо учиты-
вать при проектировании зданий с целью повышения их эксплуата-
ционной надежности и создания более благоприятных условий труда. К
таким особенностям относятся: повышенные и высокие тепловыделения
в лучистом и конвекционном виде, импульсный характер нагрева конст-
рукций; повышенная влажность внутренней среды здания или непосред-
ственное воздействие воды на конструкции; химическая агрессивность
среды производства, источниками которой могут быть газы, пыль, пар,
кислоты, щелочи, масла и пр.; значительные сотрясения и вибрации от
технологического оборудования (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 отрицатель-
ное влияние производства на конструкции здания. Вместе с тем перечис-
ленные особенности производств нужно учитывать в объемно-плани-
ровочном 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
121
прокатные производства часто размещают в зданиях с П- и Ш-образной
планировкой (с полузамкнутыми дворами). Большой периметр наружных
стен, удорожающий стоимость зданий и усложняющий их эксплуатацию,
здесь играет положительную роль, позволяя предусмотреть большую пло-
щадь воздухообменных отверстий.
Зданиям горячих цехов иногда придают активный аэрационный про-
филь, способствующий лучшему удалению избыточного тепла, а их ог-
раждения проектируют с возможно меньшим термическим сопротивле-
нием. Горячими считают цехи, в которых удельные тепловыделения
составляют 23,3 Вт/м3 и более.
На участках горячих цехов с интенсивным действием лучистого тепла
происходит односторонний нагрев конструкций, к тому же циклично,
что связано, например, с периодичностью процессов прокатки или раз-
грузки нагревательных колодцев и печей. В этих условиях возможны слу-
чаи разрушения конструкций из-за неравномерных деформаций по сече-
нию элементов, расшатывания структуры бетона, нарушения сцепления
бетона с арматурой и других причин. На таких участках конструкции
предохраняют от перегрева устройством экранов или защитных оболочек,
а также выбирают для таких конструкций надлежащие материалы.
В мокрых и влажных цехах (таковы многие отделения текстильных,
кожевенных, бумажных, рудообогатительных и пищевых предприятий) в
ходе технологического процесса выделяется или потребляется много во-
ды, что также нужно учитывать в объемно-планировочных и конструк-
тивных решениях задач. В частности, отделения с наибольшими влаговы-
делениями располагают вдали от наружных стен и отделяют от остальных
выгораживающими перегородками.
Для предупреждения конденсации водяных паров, которые могут по-
вредить конструкции и вызвать порчу изделий, ограждающие элементы в
этих цехах должны иметь повышенное сопротивление теплопередаче.
Несущие и ограждающие конструкции выполняют из влагостойких мате-
риалов или покрывают водоотталкивающими составами. С целью предо-
хранения подземных частей здания полы делают водонепроницаемыми.
Большинству цехов химической промышленности свойственна агрес-
сивность 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 прочности,
но и физико-химической стойкости в агрессивной среде. С этой целью
применяют стойкие к действию этих сред материалы и рациональные
конструктивные формы, а нестойкие элементы здания соответственно за-
щищают.
122
Некоторые производства химической промышленности взрывоопас-
ны вследствие переработки горючих материалов и образования недопус-
тимо высоких концентраций отдельных пылевидных веществ. Поскольку
вероятность взрыва уменьшается с увеличением объема воздуха, для та-
ких производств предусматривают большие помещения павильонного ти-
па, не разделенные перекрытиями и перегородками. Для уменьшения
последствий взрыва ограждающие элементы зданий выполняют конст-
руктивно легкосбрасываемыми.
Ярко выраженный спецификой технологических процессов отлича-
ются предприятия радиоэлектроники и приборостроения. Такие произ-
водства располагают в герметичных корпусах, исключающих проникно-
вение в помещения мельчайшей пыли, паров, кислот и щелочей. В них
недопустимы вибрации, колебания температуры и влажности воздуха.
Заданные параметры воздушной среды поддерживают в таких зданиях
системой кондиционеров. Входы в рабочие помещения делают через
шлюзы с обдувочными устройствами. В герметических помещениях пре-
дусматривают подвесные потолки.
Ввиду того, что специфические особенности многочисленных произ-
водств, так или иначе влияющих на объемно-планировочное и конст-
руктивное решение 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 то же несколькими способами. За-
дачей проектировщиков является выбор такого варианта из намеченных,
при котором производство продукции, максимально удовлетворяя всем
условиям, отвечало бы требованиям экономической эффективности ис-
пользования средств.
Для оценки сравниваемых вариантов необходимо соблюдение усло-
вий сопоставимости по ряду аспектов. В их числе: функциональное на-
значение и мощность размещаемых производств, уровень соответствия
техническим нормам и правилам проектирования, условиям строитель-
ства и эксплуатации, а также условиям сопоставимости стоимости и еди-
ных цен на материалы, изделия, конструкции, тепловую и электрическую
энергию и т.п.
Большое разнообразие объектов проектирования и специфика их
проектирования определяют значительные различия в подходах к оцен-
кам и выбору лучших вариантов. В качестве вариантов для сопоставления
с предлагаемым решением могут рассматриваться: один (или более) вари-
ант, разработанный в соответствии с тем же заданием на проектирова-
ние; действующее типовое или наиболее экономичное из ранее разрабо-
123
тайных аналогичных индивидуальных решений (проект-эталон); система
показателей, полученных для проектных решений, принимаемых за эта-
лон (контрольные показатели).
Для экономической оценки проектных решений продолжительное
время использовали приведенные затраты, сметную (или сметно-расчет-
ную стоимость), эксплуатационные расходы, трудоемкость изготовления
и монтажа, продолжительность строительства. В качестве дополнитель-
ных показателей использовали показатели расхода основных строитель-
ных материалов (металла, цемента, леса) и топливно-энергетических ре-
сурсов. При равенстве архитектурных качеств предпочтение отдавали ва-
рианту с меньшими приведенными затратами, а при идентичности этого
показателя - варианту с наименьшей стоимостью и трудоемкостью.
Приведенные затраты (Л, в руб), определяемые выажением Л = К +
+ С{ЕН , где К - единовременные затраты на строительство (сметная сто-
имость здания), С - годовые затраты на эксплуатационное содержание
здания, Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности
капитальных вложений, в основном давали объективную оценку срав-
ниваемого варианта проектного решения. Для большинства отраслей
промышленности при £=0,12 срок окупаемости зданий составляет око-
ло 8 лет.
Однако в условиях рыночной экономики приведенные затраты как
основной показатель проекта являются недостаточными. Для сравнения
различных вариантов инвестиционных проектов (инвестиции могут быть
бюджетные или коммерческие) используют различные показатели, в чис-
ле которых первостепенное значение имеют чистая приведенная стои-
мость или интегральный доход, индексы и нормы прибыли, рентабель-
ности и возврата инвестиций, а также срок окупаемости.
Для технико-экономической оценки, характеризующей объемно-пла-
нировочное решение промышленного здания, в качестве расчетных еди-
ниц могут быть приняты 1 м2 обшей площади здания и 1 м3 объема.
Общую площадь здания определяют как сумму площадей всех этажей
(надземных, включая технические, цокольного и подвальных), измерен-
ных в пределах внутренних поверхностей наружных стен (или осей край-
них колонн, где нет наружных стен), тоннелей, внутренних площадок,
антресолей, всех ярусов внутренних этажерок, рамп, галерей (горизон-
тальной проекции) и переходов в другие здания.
В общую площадь здания не включаются: площади технического под-
полья высотой менее 1,8 м до низа выступающих конструкций (в кото-
ром не требуются проходы для обслуживания коммуникаций); площади
над подвесными потолками, а также площади участков для обслуживания
подкрановых путей, кранов, конвейеров, монорельсов и светильников.
124
Площадь помещений, занимающих по высоте два этажа и более в
пределах многоэтажного здания (двухсветных и многосветных), включают
в общую площадь в пределах одного этажа.
Объем здания исчисляют умножением измеренной по внешнему кон-
туру площади поперечного сечения (включая цокольный и подвальные
этажи) на длину здания в пределах внешних поверхностей торцовых стен.
Расчетные единицы площади и объема здания используют для стои-
мостной (стоимость 1 м2 и 1 м3), материалоемкостной (расход основных
материалов на единицу площади и объема) и трудоемкостной (удельная
трудоемкость) оценок здания.
Для конструктивной оценки зданий используют также такие показа-
тели, как конструктивная площадь (сумма площадей сечения всех кон-
структивных элементов в плане здания), площадь наружных стен, верти-
кальных ограждений фонарей и др.
По показателям, характеризующим степень унификации сборных
элементов, определяют уровень и иду стр и аль ноет и строительства здания.
Эти показатели могут быть выражены как отношение стоимости или
массы сборных элементов в системе здания к стоимости или массе всего
здания.
При технико-экономической оценке отдельных конструктивных эле-
ментов или их комплексов и соблюдении условий сопоставимости выяв-
ляют наиболее экономичные решения рядом показателей по расходу ма-
териалов, технологичности изготовления, затратам труда и т.п. Эти пока-
затели могут быть на отдельную конструкцию, погонный или квадратный
метр длины или площади конструкции. Однако решающим показателем
эффективности той или иной конструкции здания являются приведенные
затраты.
В последние десятилетия для качественной и количественной оценки
проектов используют методы квалиметрии ("квали" от латинского - каче-
ство). Эти методы основаны на экспертной оценке (одним или группами
экспертов) всех сторон проекта, которые при традиционных методах
либо не учитываются, либо трудно поддаются анализу. Например, мето-
дами квалиметрии могут быть установлены удобство и универсальность
помещения, его эстетичность, а также техническая безопасность, эколо-
гичность и т.п. Придавая этим сторонам проекта определенную весо-
мость, устанавливают в основном его качественную сторону. Методы
квалиметрии используют чаще всего для оценки уникальных или инди-
видуальных проектов.
125
Глава VI. 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, по-
вышению производительности труда и уменьшают травматизм.
Промышленная архитектура в современных условиях строительства
крупных производственных комплексов приобретает все большее градо-
строительное значение. Как известно, крупнейшее промышленные пред-
приятия и комплексы иногда занимают до 30% плошади городов.
Архитектура промышленных предприятий и отдельных зданий созда-
ется с учетом технологических факторов, конструктивных особенностей
построек, градостроительных требований и природно-климатических ус-
ловий района строительства.
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 входить
в общую архитектурно-планировочную композицию города, создаваемую
не методом противопоставления архитектуры объединенных промышлен-
ных комплексов жилым районам, а достижением художественного един-
ства застройки и одухотворенности ее панорамы. Следовательно, при
проектировании архитектор обязан "выходить" за границы цеха, заботясь
о большей концентрации застройки и кооперировании различных произ-
водств с целью создания художественно цельной композиции предприя-
тия и всего промышленного района.
Архитектурная композиция промышленных комплексов. При строи-
тельстве крупных промышленных комплексов стремятся к созданию ар-
хитектурных ансамблей. Под ансамблем понимают художественно согла-
сованное расположение группы зданий и сооружений, созданное с уче-
том функциональных требований, практической целесообразности и на
основе градостроительного и художественного замысла.
Композиционные решения промышленных комплексов во многом
зависят от их назначения и расположения относительно селитебных рай-
онов. Предприятия тяжелой промышленности, характеризующиеся круп-
ными объемами высотой 40-70 м и своеобразными формами, обычно
располагают на значительном удалении от селитебных районов. Величина
126
отдаленности предприятия от селитебных зон (санитарно-защитная зона)
может быть различной (от сотен метров до нескольких километров) и
определяется степенью загрязнения окружающего пространства отходами
производства данного предприятия. При значительных удалениях от се-
литебных зон архитектурную композицию промышленного предприятия
решают автономно, без связи с более богатой архитектурой селитьбы.
Поиск удачной композиции предприятий, которые по условиям са-
нитарной характеристики могут быть размещены на периферийной тер-
ритории города (к ним относится до 40% возводимых предприятий), яв-
ляется сложной задачей, так как здесь приходится решать еще и вопросы
связи архитектуры промпредприятия с разнообразной архитектурой сели-
тебных зон.
Основными композиционными принципами построения промыш-
ленного ансамбля являются: установление главного композиционного
центра или элемента (доминанты), соподчинение ему остальных элемен-
тов застройки путем гармоничного согласования архитектурных объемов
с помощью пропорций масштаба, ритма, цвета, элементов благоустрой-
ства и др.
Так, на предприятиях тяжелой промышленности в качестве архитек-
турных доминант выбирают наиболее выразительные и крупные объекты.
Например, при застройке Череповецкого металлургического комбината в
качестве доминант были выбраны высотные сооружения дымовой трубы
и градирен (рис. VI-1).
Рис. VI-1. Череповецкий металлургический комбинат.
Широкополосный стан "200"
127
На предприятиях, застраиваемых периферийно к селитебным райо-
нам, в качестве основных композиционных центров могут выступать
предзаводские площади, отдельные высотные административные здания
и т.п. (рис. VI-2).
Рис. VI-2. Композиция промышленных комплексов:
а - прсдзаводская площадь; б - зонирование предприятия по масштабу; 1 -
жилье; 2- вспомогательные здания; 3- производственные здания; 4- инженер-
ные сооружения
Используя главные композиционные центры и определенные приемы
застройки (периметральные, квартальные, панельные, квартально-па-
нельные), на стадии разработки генеральных планов реализуют основные
идеи формирования архитектурного ансамбля. На этой же стадии все
композиционные вопросы решают в тесной связи со множеством функ-
ционально-технических, транспортных, природно-климатических, эко-
номических и других факторов (см. главу IX).
Примером удачного решения крупного промышленного комплекса
является Волжский автомобильный завод в г. Тольятти (рис. VI—3). На
предзаводской плошали, расположенной вдоль южной границы террито-
рии завода, размешены заводоуправление, вычислительный центр, цент-
ральная заводская лаборатория, медицинский центр, учебный сектор за-
вода и др. ф
К площади примыкают главный и вспомогательный корпуса с наи-
большим количеством трудящихся и с наименьшими уровнями шума, ви-
брации и выбросов в атмосферу. Архитектура этих корпусов, благодаря
хорошим пропорциям, крупному масштабу, отсутствию мелких членений,
имеет привлекательный вид.
128
Рис. VI-3. Панорама комплекса Волжского автозавода в г. Тольятти
Рис. VI-4. Универсальное здание из сборных повторяющихся
пространственных большепролетных конструкций
Застройка предзаводской площади увязана с архитектурой города.
Так, архитектура крупного здания заводоуправления композиционно свя-
зана со зданиями высотной гостиницы, городской администрации и ряда
16-этажных жилых домов, расположенных на проспекте, соединяющем
завод с крупным водохранилищем.
129
Единство архитектурного ансамбля предприятий достигается и дру-
гими средствами, например применением во всех или нескольких объек-
тах комплекса повторяющихся элементов или мотивов, единого ритма на
основе общего модуля (рис. VI-4).
В силу санитарной допустимости обувные, швейные, трикотажные,
кондитерские фабрики, приборостроительные, часовые и многие другие
заводы часто являются объектами городской застройки. Большинство из
них размещаются в зданиях, которые отличаются от окружающих граж-
данских более крупными размерами, членением, масштабом.
Такие здания нередко являются доминантами в городской застройке,
вносят разнообразие в архитектурную организацию улиц, площадей и
транспортных магистралей (рис. VI-5,o). В других случаях стилевое един-
ство производственных зданий с окружающей застройкой (рис. VI-5, <5)
подчеркивает архитектурно-художественную завершенность и целост-
ность.
а)
Рис. VI-5. Примеры застройки промышленных зданий в жилых районах:
а - завод бытовых холодильников (г. Минск); б - молочный завод (г. Москва)
130
Однако в практике размешения промышленных зданий непосредст-
венно в жилых районах и, особенно, выходящих главными фасадами на
основные транспортные магистрали, нередки случаи, когда они на фоне
гражданских зданий выделяются своим несовершенством художествен-
ных качеств.
Приемы и средства архитектурной композиции промышленных зданий
базируются на единых закономерностях архитектурной композиции, при-
званной обеспечить целостную художественно-выразительную систему
форм, отвечающую функциональным и конструктивно-техническим тре-
бованиям.
Главными средствами художественной выразительности здания явля-
ются организация пространства и тектоника ограничивающих его форм.
Ддя большинства промышленных зданий по функциональным и кон-
структивным требованиям более всего присуща форма элемента постро-
ения архитектурного пространства - параллелепипед. Для эстетического
восприятия таких форм объемов используют определенные приемы: сим-
метрию и асимметрию, нюанс и контраст, ритм, установление опреде-
ленных соотношений и пропорций между частями и целым. На характере
образной выразительности объекта сказывается особенность его зритель-
ной соразмерности, воспринимаемой человеком, т.е. масштабность. Это
свойство зависит от психофизиологического механизма восприятия. В
связи с этим для усиления художественных качеств зданий используют
дополнительные приемы композиции, например обработку внешней по-
верхности объема цветом и фактурой.
В самой сущности архитектуры заложено единство прекрасного и по-
лезного. Поэтому архитектурная форма здания - это единство совершен-
ных конструктивных решений с художественной выразительностью,
которое обеспечивается тектоникой. Тектоника ограничивающих объем
поверхностей (стены, покрытия) призвана художественно выражать рабо-
ту конструкций и материала.
Каркасная конструктивная схема, присущая большинству промыш-
ленных зданий, позволяет получать довольно разнообразные формы (па-
раллелепипеды, поставленные горизонтально или вертикально с много-
волновыми, шедовыми и другими профилями). Развитие науки и техники
дало много новых строительных материалов: железобетон, синтетические
материалы, большеразмерное стекло, алюминий, эффективные утеплите-
ли и т.п. Новые материалы и старые, используемые по-новому, стали ос-
новой развития новых конструктивных систем каркасов, стен и покры-
тий. Новые архитектурные формы появились в связи с внедрением в
промышленное строительство большепролетных пространственных, вися-
чих и других систем. Их форма подчинена задаче выражения логики ра-
боты системы (рис. VI-6).
131
Рис. VI-6. Архитектурное решение гаража (г. Новгород)
Архитектурные формы большинства современных стеновых конст-
рукций сформировались из логики совмещения функций ограждения,
восприятия нагрузок и удобства возведения. Так появились стеновые
конструкции из навесных панелей с горизонтальной и вертикальной
разрезкой и наличием больших остекленных проемов. Формы, размеры и
способы организации проемов в таких стенах призваны сгладить мас-
сивность каркасов промышленных зданий, придать им легкость.
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 типовых
элементов для тектоники зданий характерен ритм простенков и оконных
проемов, междуэтажных поясов, элементов покрытия, фонарных над-
строек, архитектурно обработанных входов выступающих и западающих
участков стены и т.п. (рис. V1-7). Четко выраженный ритм горизонталь-
ных и вертикальных членений на плоскостях фасадов вносит в архи-
тектуру промышленных зданий своеобразный характер, подчеркивая их
современность.
Архитектурную композицию промышленных зданий, располагаемых
в южных районах, обогащает ритмическое размещение солнцезащитных
устройств (жалюзи, козырьки, соты, маркизы и т.п.). В тех случаях, когда
в условиях мягкого климата часть технологического оборудования разме-
шают на открытых и полуоткрытых площадках, целесообразно исполь-
зовать древесные насаждения для его скрытия и обеспечения большей
связи застройки с окружающей природой.
132
Рис. VI-7. Примеры использования ритма в архитектуре:
а - корпус красильной фабрики (Германия); б - корпус сплавов завода “Красный
Выборжеи"
Существенные трудности возникают при архитектурном проектиро-
вании фасадов протяженных промышленных зданий. Хорошие резуль-
таты в этих случаях дает ритмическое членение фасада вертикальными
элементами и целыми объемами. Для этой цели за плоскость фасада вы-
носят входы, вентиляционные шахты, лестничные клетки, встройки ад-
министративно-бытовых помешений и т.д. Такие архитектурные акценты
оживляют монотонность протяженных фасадов, обогащают композицию
и выявляют крупный масштаб зданий (рис. VI-8).
Архитектурный облик протяженных зданий разнообразится приемом
постановки перед ним объемов инженерно-лабораторных и администра-
тивно-бытовых корпусов, высотных композиций различных сооружений
(водонапорных башен, дымовых труб, вышек), а также включением в
композицию здания ритмичной посадки перед фасадом высоких деревь-
ев. При проектировании промышленных зданий необходимо шире ис-
пользовать красивую фактуру и цвет поверхностей стен и других элемен-
тов, введение красочных пятен.
Удачным архитектурным решением можно считать композицию зда-
ний Волжского автомобильного завода. Наличие выступающих объемов
бытовых встроек и лестничных клеток, ритмично членящих фасады боль-
шой протяженности (до 2000 м) и небольшой высоты (около 11 м), соз-
дает разнообразие в композиции. Монотонность фасадов зданий преодо-
лена здесь контрастным сочетанием почти глухих стен цеха с вертикаль-
ными витражами бытовых встроек (рис. VI-8,a) и ленточного остекления
цехов с вертикалями глухих стен лестничных клеток.
На архитектуру здания большое влияние оказывают форма и размеры
окон, сочетание глухих и остекленных поверхностей. Ленточные окна
зрительно увеличивают длину зданий, а узкие вертикальные создают впе-
133
чатление большой высоты. Глухие участки стен большой площади нахо-
дятся в художественном контрасте с шелевидными проемами, но приме-
нять их можно в помещениях, не требующих естественного освещения.
<5)
Рис. VI-8. Ритмично-выступаюшие объемы в архитектуре зданий:
а - бытовые встройки сборочного корпуса ВАЗа (г. Тольятти); б - открытые
лестничные клетки ковровой фабрики (г. Брест)
Различные соотношения глухих стен и световых проемов используют
в качестве элементов вертикального и горизонтального членений фаса-
дов. Иногда применяемые на фасаде различные виды остекления (отдель-
ные проемы, ленточное, сплошное) указывают на различное функцио-
нальное назначение помещения здания согласно требованиям освещен-
ности. Вместе с тем этот прием вносит разнообразие в композицию
здания.
Стены могут иметь одноцветное или полихромное решение. В пос-
леднем случае цветом выделяют отдельные конструктивные детали, иног-
да тектоническую структуру здания или технические устройства перед
134
фасадом. Цвет может как бы растворить те или иные сооружения в
окружающем пейзаже или, наоборот, подчеркнуть и повысить их. Иногда
применяют разноцветные стеновые панели или вводят в стеновые панели
декоративный орнамент.
Особенно велико значение цвета в формировании архитектурного об-
лика зданий, возводимых на се-
вере, где обеднены природные
краски. Цвет в этих условиях
надо использовать активнее. В
промышленных зданиях, имею-
щих большие размеры, можно
придать красивый вид даже не-
оштукатуренным кирпичным
стенам при хорошем качестве
работ и с тщательной расшив-
кой швов (рис. VI-9).
Большой художественный
эффект дает сочетание различ-
ного цвета и фактуры строи-
тельных материалов (например,
комбинированная кладка из
красного и силикатного кирпи-
ча, цветовое сочетание крас-
ного кирпича с асбестоцемент-
ными волнистыми листами ил
Рис. V1-9. Художественно обработанная
кладка стен сборочного цеха
панелями). Рекомендуется также ис-
пользовать облицовочный кирпич и фигурные кладки.
При разработке архитектурной композиции необходимо активно ис-
пользовать декоративные качества материалов. Декоративные качества
бетонных и железобетонных элементов иногда обогащают созданием на
поверхности рельефа при формовании, раскрытием заполнителя бетона,
красивого по цвету и форме. В этих целях, например, обрабатывают
затвердевший бетон фрезами, щетками или пескоструйными аппаратами,
добавляют цветной цемент в лицевой слой, применяют цветные запол-
нители (граниты разных пород); делают также ’’присыпку" бетонной
поверхности со втапливанием в незатвердевший бетон стекла, щебня,
гравия и т.д.
Большие возможности повышения качества промышленной архитек-
туры таятся в более тщательной общей и художественной обработке
конструктивных элементов заводского изготовления: стеновых панелей,
колонн, ферм, балок, настилов, а также в применении лучших деко-
ративно-отделочных материалов и красителей.
135
В архитектурном облике промышленных зданий нередко проявляют
региональные и традиционные особенности местных условий. В элемен-
тах отделки зданий находят применение средства народной архитектуры,
подчеркивающие самобытность, национальность и природно-климати-
ческую особенность.
В целом при проектировании промышленных зданий и сооружений
необходимо добиваться, чтобы художественная композиция отдельных
промышленных зданий и комплексов образно и ярко выражала эстети-
ческие идеалы общества.
Глава VII. АРХИТЕКТУРА ИНТЕРЬЕРОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Роль архитектуры интерьеров производственных и вспомогательных
зданий заключается в создании здоровой, удобной и приятной обстанов-
ки, что в конечном результате влияет на повышение эффективности тру-
да из-за уменьшения утомляемости людей, сокращения случаев произ-
водственного травматизма и профессиональных заболеваний. В итоге
повышаются производительность труда и качество продукции, происхо-
дит сокращение брака.
Архитектуру интерьеров производственных зданий формируют: общая
композиция внутреннего пространства; планировочная и пространствен-
ная организация интерьеров помещений; систематизированное размеще-
ние многократно повторяющихся элементов конструкций здания, произ-
водственного оборудования, внутрицеховых коммуникаций и санитарно-
технического оборудования; взаимосвязь с внешней средой и включение
в интерьер элементов живой природы; цвет, свет и др.
Архитектурная композиция внутреннего пространства. В основу фор-
мирования внутреннего пространства должен быть заложен основопола-
гающий архитектурный принцип единства композиции всех взаимосвя-
занных интерьеров помещений производственного здания на основе
определенного замысла. Этот принцип предусматривает построение ин-
терьеров в виде целостной системы, охватывающей объемно-планировоч-
ную структуру здания, архитектурные формы строительных конструкций,
все находящееся внутри здания производственно-технологическое обору-
дование и технические устройства. Решая задачу целостности взаимосвя-
занной системы, в первую очередь стремятся выявить главные особен-
ности того или иного здания. Например, в зданиях пролетного типа
выявляют осевые перспективы вдоль пролетов (ряды колонн, проезды,
проходы) и устанавливают роль торцовых стен. Так, используя различные
архитектурные решения торцовых стен, можно зрительно продолжить
или, наоборот, замкнуть (ограничить) перспективу (рис. VII—1, а).
136
Рис. VII-1. Архитектурная композиция внутреннего пространства:
а - здания пролетного типа; б - то же, с применением остекленных пере-
городок и мотивов потолка
Композиционное единство и цельность внутреннего пространства
обычно достигается: использованием единых для всего внутреннего объе-
ма архитектурных мотивов (композиция потолков, рисунок и цвет полов,
окраска стен и основных конструктивных элементов и др.); применением
остекленных или сетчатых перегородок-экранов не на полную высоту;
применением легких остекленных перегородок с герметизированными
швами (при необходимости полного обособления зон и участков друг от
друга); применением сплошных перегородок и дверей из светопрозрач-
ных материалов, когда это необходимо по условиям производства или
противопожарным требованиям (рис. VII—1, 0.
137
Планировочная и пространственная организация интерьера. Решение
этого вопроса, главном образом, связано с членением внутреннего про-
странства на отдельные помешения и пропорции в строгом соответствии
с рациональной организацией производственно-технологического про-
цесса.
В современных крупных производствах, размещаемых в зданиях
сплошной застройки, стремятся к максимальному укрупнению обосабли-
ваемых и отделяемых одна от другой частей пространства. С этой целью
отдельные составляющие производства группируют и объединяют в об-
щих крупных зальных помещениях с однородной средой или сходных по
условиям эксплуатации. На случай возможных изменений планировки
помещений или их перестройки в процессе эксплуатации целесообразнее
избегать или сводить к минимуму устройство внутренних стен и перего-
родок. Взамен этих элементов ряд вспомогательных производств (техно-
логические кабины, помещения для хранения материалов и изделий, це-
ховые административные помещения и т.п.) размещают во встроенных
помещениях сборно-разборного типа или в объемных мобильных блоках
(рис. VII-2).
Рис. VJ1-2. Технологические кабины в пространственной организации
интерьера
138
В случаях применения внутренних стен и перегородок их расположе-
ние согласуют с планировочной структурой и шагом строительных конст-
рукций. Так, в зданиях пролетного типа их преимущественно располага-
ют вдоль осей колонн между смежными пролетами, в зданиях ячейкового
типа - как вдоль, так и поперек здания. В зданиях зального типа их ис-
пользуют в виде перегородок-экранов, устраиваемых на полную высоту
помещения.
Многократно повторяющиеся архитектурно-строительные элементы
(визуальная информация, озеленение, места отдыха и др.) располагают
системно, а размещение проездов и проходов композиционно увязывают
с архитектурными осями здания.
Особое внимание в планировочной и пространственной организации
интерьеров отводят входным помещениям, поскольку они являются пер-
вым крупным помещением, в которое попадают работающие при пере-
ходе из внешнего пространства в интерьер производственного здания.
Кроме того, входной вестибюль является местом, где ежедневно встреча-
ются все люди трудового коллектива перед началом и после окончания
работы. В связи с этим входные вестибюли принято проектировать в виде
единых больших холлов, композиционно и функционально связанных с
системой внутренних лестниц, переходов, галерей, балконов и другими
элементами (рис. VII-3).
Рис. VII-3. Вестибюль текстильной фабрики в Ханко (Финляндия)
Компоновка производственного оборудования. Расстановку и группи-
ровку производственного оборудования определяет технологический про-
цесс. Однако в эту систему необходимо вносить регулярность и зритель-
но воспринимаемую закономерную организованность.
139
Производственное оборудование в функциональном и композицион-
ном отношении является основным элементом заполнения внутреннего
пространства. При организации в группы однотипного производствен-
ного оборудования используют метрические, линейные и центрические
приемы композиции.
Метрическая композиция предусматривает расстановку одинаковых
или однородных станков, машин, аппаратов и емкостей в ряды с равны-
ми интервалами (рис. VI1-4, а). При линейной композиции производст-
венное оборудование и рабочие места располагают вдоль одной гори-
зонтальной оси, а регулярность в организации внутреннего пространства
достигается параллельным расположением на равном расстоянии одна от
другой отдельных технологических линий (рис. VII—4, б,в). Обычно такую
композицию используют для цехов с конвейерным производством мало-
габаритных изделий (сборочные цеха часовых заводов и радиоприборов,
швейные производства и т.п.).
а)
«)
б)
“ффффф
U о о о о о
Рис. VI1-4. Композиционные приемы расстановки
производственного оборудования:
а - схема плана метрической расстановки; б - то же, сложной метрической;
в - то же, линейной; г - то же, центрической
Центрический прием композиции применяют, когда часть производ-
ственного оборудования выделяется своими преобладающими размерами
или организована в группы (рис. VII-4, г). При большой протяженности
метрических и линейных рядов оборудования для устранения впечатле-
ния монотонности прибегают к введению в их ряды ритмически повторя-
140
юшихся архитектурных акцентов в виде озеленения, визуальной инфор-
мации, окраски отдельных групп оборудования и др.
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 опре-
деляют архитектуру цехового интерьера.
Особенно значительна роль в архитектуре производственного интерь-
ера 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 ин-
терьера. В этих условиях и при больших площадях остекления компози-
ционное 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 (см. рис. XVIII-10). Такие по-
толки особенно целесообразны при плоскостных несущих конструкциях
покрытия, которые по очертанию и форме не всегда удовлетворяют архи-
тектурно-художественным требованиям - они зрительно тяжелы и некра-
сивы. Однако далеко не всегда следует скрывать несущие конструкции
покрытия подвесным потолком, придающим помещению однообразный
и плоский вид.
Большие архитектурные возможности заложены в тонкостенных про-
странственных конструкциях покрытий в виде сводов, куполов и складок.
Благодаря легкости, пластичности и большим размерам они придают
интерьеру простор и художественную новизну, ощущение легкости
(рис. VII—5). Красивый вид могут придать внутреннему пространству по-
крытия из ажурных металлических конструкций (особенно типа структур,
с облегченными или сплошными балками небольшой высоты и др.), а
также большепролетные железобетонные коробчатые балки, в которых
размешают вентиляционные коммуникации.
Как упоминалось выше, некоторые типовые конструкции заводского
производства для массового промышленного строительства не позволяют
создавать интерьеры цехов на требуемом архитектурном уровне. Так,
большинство сборных железобетонных ферм и балок чрезвычайно гро-
моздко и массивно (физически и зрительно). Сборные железобетонные
антресоли и другие встроенные вспомогательные помещения также не
отличаются красотой конструктивного исполнения; они зрительно тяже-
лы 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.
141
Рис. V1I-5. Влияние конструкций покрытия на архитектуру интерьера:
а - пространственная оболочка в сочетании с остеклением (Швеция); б - метал-
лический крестовый свод (Япония)
142
Большая высота ригелей, крупные ребра в плитах, располагаемые
против света, затрудняют верхнюю разводку коммуникаций, ухудшают
освещенность и вентиляцию помещений, портят весь вид интерьера.
Указанные недостатки исключаются в многоэтажных зданиях с безбалоч-
ными и монолитными перекрытиями, с подвесными потолками, а также
в зданиях с техническими этажами. Непривлекательная художественная
форма конструкций нередко усугубляются низким качеством их изготов-
ления на заводах сборного железобетона и плохим качеством строитель-
но-монтажных работ. В результате этого архитекторы вынуждены маски-
ровать отдельные элементы конструкций штукатуркой, прибегать к уст-
ройству декоративных потолков и т.п..
В целях повышения эстетического качества конструкций производст-
венных зданий, кроме более активного вторжения архитекторов в сферу
индустриального производства конструкций, необходима забота и инже-
неров-конструкторов о форме изделий на стадии проектирования. Сов-
местно с архитектором инженер должен искать наиболее совершенное
художественное воплощение конструктивных принципов. Несущие и ог-
раждающие конструкции должны активно участвовать в формировании
композиции интерьеров зданий.
Прокладка внутрицеховых коммуникаций. В производственных поме-
щениях все коммуникации, к которым относят сети отопления, вентиля-
ции и кондиционирования воздуха, водоснабжения, канализации, энер-
госнабжения, а также технологические трубопроводы различного назна-
чения, обычно размещают в определенных зонах.
В зависимости от требований к чистоте воздуха и стабильности тем-
пературно-влажностного режима используют скрытое и открытое распо-
ложение коммуникаций (рис. VII-6).
Скрытый способ расположения коммуникаций характерен для произ-
водств, не допускающих на коммуникационных сетях скопления трудно-
удаляемой пыли (точное и прецизионное машиностроение, электроника,
текстильная промышленность и др.). При скрытом способе чаще всего
коммуникации располагают в технических этажах, чердаках, тоннелях,
подвалах, в пустотелых конструктивных элементах. При таком решении
достигается более свободная организация внутреннего пространства и
хороший обзор интерьера производственных помещений (рис. VH—6, а).
При открытом способе расположения коммуникаций, который ис-
пользуется чаще скрытого, необходимо добиваться впечатления их орга-
нической связи с общей архитектурой интерьера (рис. VII-6, б). Систему
прокладки коммуникаций решают комплексно с учетом зонированного
размещения всех технологических и инженерных трубопроводов в здании
и возможных изменений в связи с модернизацией технологического про-
цесса. Выбор зон для размещения коммуникаций осуществляют с учетом
143
этажности и особенностей конструктивного решения здания. Зоны могут
быть выбраны в пределах основного пространства здания (на специ-
альных эстакадах, этажерках и т.п.) и вне его - в пределах конструктив-
ных размеров покрытия, колонн, под подкрановыми путями и т.п.
а) б)
Рис. VII-6. Скрытое и открытое размещение коммуникаций:
а - схема прокладки коммуникаций в техническом подвале цеха холодной
прокатки металла; б - открытые трубопроводы в научно-техническом центре
(Италия); / - трассы паропроводов и теплопроводов; 2- то же, сжатого воздуха и
смазочных материалов; 3 - то же, хозяйственно-питьевого водопровода, горячего
водоснабжения и канализационной сети
Включение в интерьер элементов живой природы предполагает органи-
зованное размещение во внутреннем объеме производственного здания
относительно крупных локальных массивов искусственного ландшафта в
виде газонов, деревьев, фонтанов, декоративных водоемов и других эле-
ментов. Эти элементы в отдельных обоснованных случаях могут высту-
пать в качестве центральных в композиции интерьера. Как правило, их
размещают на свободных участках, чтобы они не мешали выполнению
производственных операций и не уменьшали внутрицеховые проходы и
проезды (рис. VJI-7). В тех случаях, когда внутренний микроклимат из-
за неблагоприятного температурно-влажностного режима или наличия
производственных вредностей не пригоден для существования растений,
прибегают к размещению зеленых насаждений внутри специальных замк-
нутых устройств, изолированных остекленными перегородками от основ-
ного пространства.
144
Включение элементов живой природы особенно важно в производ-
ственных помещениях безоконных и бесфонарных зданий. Там для нор-
мального развития зеленых насаждений в условиях отсутствия естествен-
ного освещения прибегают к использованию искусственных источников
света, которые по своим спектральным характеристикам близки к естест-
венным.
В качестве других локальных средств внутреннего озеленения могут
быть использованы стационарные и переставные элементы (ванны, кон-
тейнеры, скамьи) для цветов и вечнозеленых растений, зеленые стенки,
витрины, зеленые окна и др.
Рис. VI1-7. Внутреннее озеленение у наружной стены цеха
стеклопластиков комбината стройматериалов в Мытищах
Взаимосвязь с внешней средой имеет особо важное значение для про-
изводств, размещаемых в крупноразмерных и многопролетных зданиях,
где основной контингент работающих удален от периметра наружных
стен с окнами, а также для производств в безоконных и бесфонарных
зданиях. В этих случаях при организации внутреннего пространства стре-
мятся к созданию визуальной связи интерьеров с природным окруже-
нием или имитации присутствия в интерьерах естественной природы ил-
люзорными средствами.
145
Визуальную связь интерьеров с окружающим пространством обеспе-
чивают рядом композиционных приемов, среди которых наиболее рас-
пространены целенаправленные устройства видовых оконных проемов,
видовых эркеров и озелененных световых двориков. Пространственную
связь интерьера с природным окружением достигают путем включения в
объемно-планировочную структуру здания элементов внешнего прос-
транства в виде озелененных световых двориков, а также введением в
интерьер наружных газонов, водоемов и замощения из природных мате-
риалов, внешних площадок, примыкающих к зданию и другими прие-
мами (рис. VII-8).
В интерьерах безоконных производственных помещений предусмат-
ривают устройство иллюзорных психологических окон, которые, имити-
руя светопроемы, в некоторой степени компенсируют неблагоприятное
впечатление оторванности от внешнего природного окружения.
Рис. VII—8. Решение внутренних световых двориков:
а - комплекс завода счетных машин (США); б - лабораторный комплекс
машиностроительной компании (Германия)
Цвет в интерьерах производственных зданий. При помощи цвета в ин-
терьерах производственных помещений решают три основные задачи:
обеспечение условий зрительной работы и комфортного самочувствия
человека на рабочем месте, имея в виду как физиологический, так и
психологический комфорт; повышение эстетических качеств интерьеров
путем усиления цветом воздействия внутреннего пространства на чело-
века; обеспечение ориентации в отдельных элементах рабочего места и
производственного оборудования и повышение безопасности труда за
счет применения цветовой сигнализации.
146
Практика использования цвета в интерьерах производственных поме-
щений показывает, что для воплощения архитектурного образа и созда-
ния психофизиологического комфорта производственной среды необхо-
дима, прежде всего, функциональная оправданность цветовой компози-
ции, т.е. строгое соответствие цветового решения интерьера характеру
труда в этом помещении.
Вторым необходимым условием реализации эстетических возможно-
стей цвета является его связь с другими средствами архитектурной ком-
позиции, такими, как пропорции, планировка, конструктивное решение,
степень насыщенности оборудованием и коммуникациями и др.
Цветовая отделка интерьеров во многом также зависит от характера и
интенсивности освещения, цветности применяемых источников искус-
ственного света, климатических данных, степени психофизиологической
нагрузки производства на людей, пользующихся этими помещениями и
др. Все эти требования учтены в нормах проектирования [39], которые
регламентируют поиск оптимального варианта цветового решения ин-
терьера.
В качестве характеристик цвета поверхности приняты:
цветовой тон, оцениваемый длиной волны излучения X, выражаемой
в нанометрах (нм);
чистота цвета (р), оцениваемая степенью приближения цвета к чис-
тому спектральному и выражаемая в долях единицы;
коэффициент отражения (р), представляющий отношение светового
потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на
поверхность, выражаемый в %;
яркость (В), выражаемая в нитах (нт) или в канделах на метр
квадратный (кд/м2), которая для поверхностей с рассеянным отражением
определяется по формуле
л 100*
где Е - освещенность поверхности в люксах (лк); р - коэффициент
отражения в %; л = 3,14.
Цветовое решение интерьера характеризуют цветовой гаммой, цвето-
вым контрастом, количеством цвета и коэффициентом отражения по-
верхностей.
Цветовая гамма - совокупность цветов, принятая для цветового ре-
шения интерьера. Она может быть теплая, холодная или нейтральная в
зависимости от преобладания цветов соответствующего психофизиологи-
ческого свойства. Нейтральными считаются цветовые гаммы с преобла-
данием ахроматических цветов (белый, серый и черный). Справочные
147
данные о характере ассоциаций, возникающих при восприятии различ-
ных цветов, приведены в прилож. 21.
Цветовой контраст - мера различия цветов по их цветовому тону и
яркости, выражаемая в порогах цветоразличения, которые определяют
цветовыми расчетами. Цветовые контрасты классифицируют на малый,
средний и большой, каждый из которых характеризуется степенями
цветового контраста.
Малый цветовой контраст характеризуется степенями цветового кон-
траста Ml, М2 и М3, где индексами 1, 2 и 3 обозначены степени кон-
траста, отличающиеся друг от друга порогами светоразличения. Так, цве-
товой контраст Ml имеет пороги от 0 до 10, М2 - от 10 до 21 и М3 -от 21
до 32.
Аналогично характеризуются средний (Cl, С2 и СЗ) и большой (Б1,
Б2 и БЗ) контрасты с величинами порогов светоразличения от 32 до 88 и
более.
Количество цвета - степень цветового ощущения как функция, зави-
сящая от цветового тона и насыщенности цвета объекта и фона, от соот-
ношения их яркостей и размеров.
Количество цвета может быть большим, средним и малым, каждое из
которых характеризуется числом порогов цветоразличения и имеет те же
градации, что и цветовой контраст.
Количество цвета может быть определено вычислениями [39] или
путем визуального сопоставления подобранного номера с аттестован-
ными эталонами. Аттестованными эталонами цвета непрозрачных мате-
риалов могут служить образцы "Атлас цветов" ВНИИ метрологии
им. Д.И. Менделеева, "Альбом колеров" и опорная шкала [41].
Разработку цветового решения интерьеров решают, как правило, в
несколько этапов.
На первом этапе производят комплексный анализ особеннос-
тей проектируемого объекта, влияющих на характеристики цвета основ-
ных поверхностей и оборудования.
При комплексном анализе учитывают следующие факторы:
- степень тяжести работ;
- степень точности выполняемых работ;
- условия освещения (особенности светового климата района строи-
тельства, ориентация помещения, спектральный состав излучения искус-
ственных источников света);
- санитарно-гигиенические условия в помещении (наличие тепловы-
делений в рабочей зоне, состояние воздушной среды, оптимальная влаж-
ность, уровень производственного шума и т.д.);
- требования техники безопасности (сигнально-предупредительная и
опознавательная окраска, знаки безопасности);
148
- особенности объемно-пространственной структуры интерьера (абсо-
лютные размеры и пропорции помещений, их планировочное решение,
степень насыщенности оборудованием и др.);
- наличие поверхностей, не подлежащих цветовой отделке и окраске
вообще, а также если их цвет назначается исключительно по правилам
функциональной окраски.
Второй этап связан с определением принципиальной цветовой
схемы интерьера. На этом этапе на основании комплексного анализа вы-
шеперечисленных факторов назначают основные характеристики цвета:
цветовую гамму, цветовой контраст, количество цвета и коэффициенты
отражения основных поверхностей интерьеров.
Справочные данные о рекомендуемых цветовых гаммах и значениях
цветового контраста и количества цвета основных поверхностей интерье-
ра производственных помещений приведены в прилож. 22 и 23.
Коэффициент отражения р поверхностей интерьеров принимают в
зависимости от их местоположения в пространстве: в верхней, средней и
нижней его зоне.
Справочные данные рекомендуемых значений коэффициентов отра-
жения основных поверхностей интерьеров приведены в прилож. 24.
Справочные данные о значении р некоторых цветов и наиболее рас-
пространенных красок и р поверхностей из некоторых материалов при-
ведены в приложении [41].
На третьем этапе цветового проектирования устанавливают
цветовую палитру по трем параметрам (цветовому тону Л, чистоте цвета р
и коэффициенту отражения р) для всех составляющих интерьера: стен,
полов, покрытий, оборудования, транспортных средств и других важных
в композиционном отношении элементов интерьера.
Образцы цвета для установления цветовой палитры подбирают на ос-
нове:
- принципиальной цветовой схемы (второй этап проектирования);
- допустимых цветовых контрастов между основными поверхностями
(см. прилож. 23);
- допустимого количества цвета основных поверхностей интерьера
(см. прилож. 23);
- закономерностей гармоничных цветовых сочетаний.
Выбор образцов цвета рекомендуется производить при том же осве-
щении, которое запроектировано для помещения. При наличии естест-
венного света в помещении образцы следует проверять в условиях есте-
ственного и искусственного освещения.
Гармоничным называют сочетание цветов, вызывающих положитель-
ную психоэстетическую оценку. Цветовая гармония зависит от цвета
полей, образующих сочетание, их угловых размеров, цвета фона, фактуры
149
материала, предметного содержания цвета. Цвета, составляющие гармо-
ническое сочетание, как правило, значительно различаются по светлоте.
Гармонические сочетания цветов принято делить на нюансные и
контрастные. Нюансные гармонические сочетания составляются из цве-
тов, находящихся в малом цветовом контрасте (Ml, М2, М3) или среднем
(Cl, С2). Контрастные гармонические сочетания составляются из цветов,
находящихся в среднем (СЗ) или большом цветовом контрасте (Б1, Б2,
S3).
Цвет в гармоничном сочетании, обладающий наибольшей насыщен-
ностью, должен занимать меньшую площадь, чем остальные цвета.
Используя различные сочетания цвета, можно образовать гармонии:
одной тональности, различающиеся насыщенностью или светлотой; кон-
трастную и ахроматическую; одной тональности, различающиеся насы-
щенностью и светлотой или только светлотой.
Цветовое решение, помимо установления цветовой палитры основ-
ных составляющих интерьера (стен, полов, покрытий и др.), включает:
окраску машин, приборов, инструментов, аппаратов, трубопроводов; вы-
полнение указателей проходов и лестниц, надписей в целях предупреж-
дения несчастных случаев; окраску противопожарного оборудования и
др. В окраске этих объектов должно быть закодировано то или иное со-
общение о режиме работы, опасности, содержании емкости и т.п. Такую
условную окраску называют функциональной.
Для функциональной окраски выбирают определенные цвета, кото-
рые делят на сигнальные и опознавательные.
Сигнальные включают основные (красный, желтый, зеленый)
и вспомогательные (оранжевый, синий) цвета. Установлены следующие
значения сигнальных цветов:
- красный - запрещение, непосредственная опасность, средство по-
жаротушения;
- желтый - предупреждение, возможная опасность;
- зеленый - предписание, безопасность, разрешение;
- оранжевый - опасность явная и потенциальная;
- синий - указание, информация.
Сигнальную окраску элементов, которые могут стать причиной полу-
чения работающим травм, обычно выполняют в виде чередующихся на-
клонных полос желтого и черного цветов (рис. VII—9).
Опознавательные цвета, включающие в себя зеленый,
красный, синий, желтый, оранжевый, фиолетовый, коричневый и серый,
используют для окраски трубопроводов, баллонов, шин электроустановок
и др. Так, трубопроводы воды окрашивают в зеленый цвет, пара - в
красный, воздуха - в синий, газов (горючие и негорючие) - в желтый,
150
кислот - в оранжевый, щелочей - в фиолетовый, жидкостей (горючих и
негорючих) - в коричневый, прочих веществ - в серый цвета.
В необходимых случаях на
данном этапе может осуществ-
ляться также выбор образцов
цвета рабочей одежды, элемен-
тов наглядной агитации и мо-
нументального искусства.
На заключительном
этапе цветового решения ин-
терьеров производят оформле-
ние проектной документации в
соответствии с действующими
требованиями.
В состав рабочих чертежей
архитектурных решений интерь-
еров (марка АИ) рекомендуется
включать:
- планы этажей здания;
- виды и развертки внутренних поверхностей стен;
- планы полов и потолков;
- фрагменты планов, видов и разверток;
- шаблоны;
- схемы технологических и санитарно-технических коммуникаций
с опознавательной и сигнальной окраской;
- ведомость отделки помещений;
- спецификацию.
Рис. VII—9. Сигнальная окраска
внутрицехового транспорта:
а - мостового крана; б - напольного
транспорта
Рис. V1I-10. Пример выполнения рабочих чертежей внутренних
поверхностей стен (чертежи марки АИ)
151
На планах этажей, видах и развертках внутренних поверхностей стен
указывают: координационные оси и расстояния между ними; имеющееся
подъемно-транспортное оборудование; номера помещений и технологи-
ческих участков; обозначения и ограждения проходов и проездов; распо-
ложение внутреннего озеленения и элементов декоративного оформле-
ния; границы участков пола и стен, различных по материалу, цвету,
рисунку; номер цвета поверхности элементов интерьера; ссылки на фраг-
менты. На рис. VI1-10 показан пример рабочих чертежей цветового
оформления внутренних поверхностей стен (чертежи марки АИ).
Глава VIII. ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Промышленные здания в системе промышленного производства сос-
тавляют его пассивную часть. Стоимость промышленных зданий нередко
составляет 50-55% основных производственных фондов. Поэтому одной
из важнейших задач в области промышленного строительства является
снижение доли пассивных затрат в общем объеме капиталовложений.
Вместе с тем, снижение стоимости зданий не должно осуществляться за
счет снижения их технического уровня.
Технический уровень промышленных зданий в основном определя-
ется: наиболее полным соответствием объемно-планировочного решения
производственно-технологическому процессу, включая условия его мо-
дернизации и технического перевооружения; технической надежностью
при тенденции снижения материалоемкости зданий; размерами энерго-
затрат на санитарно-технические системы, обеспечивающие необходи-
мый микроклимат в производственных помещениях; методами строи-
тельства, использование эффективных строительных конструкций, из-
делий и деталей; экологической безопасностью и мерами охраны
окружающей среды; санитарными, бытовыми и эстетическими условиями
работающих и др.
Совершенствование объемно-планировочных решений. В современной
зарубежной и отечественной практике сменяемость технологий в различ-
ных отраслях промышленности колеблется от 2-3 до 10-12 лет. При этом
часто изменяются габариты технологического оборудования и системы
его расстановки. Вследствие этого нередко промышленное здание, за-
проектированное на определенной физический срок (от 20 до 100 и более
лет), через короткое время перестает морально удовлетворять своему наз-
начению. При быстрых темпах обновления технологий целесообразны
здания, легко приспосабливаемые к изменениям технологии в пределах
одного или однотипного производственного процесса без нарушения
строительной основы. Такие здания получили название гибких.
152
Принципы блокирования различных производств в одном здании, а
также необходимость в ряде случаев полной замены технологического
процесса или размещения в одном здании принципиально разных про-
изводств выдвинули задачу создания универсальных зданий.
Для гибких и универ-
сальных зданий харак-
терны определенные
признаки.
Так, для гибких
зданий, при жестком
соблюдении требова-
ний технологии, при-
менении конкретных
видов подъемно-тран-
спортного оборудова-
ния и высот пролетов
характерны различные
размеры сеток колонн.
Принято в зависимос-
ти от размеров сеток
колонн различать зда-
ния малой, средней и
большой гибкости. В
одноэтажных зданиях к
малой степени гибкос-
ти относят здания с
использованием сеток
колонн от 3x3 до 18х
х12м, к средней - от
24x12 до 30x12 и к
большой - от 36x12 и
более.
Для универсальных
одноэтажных зданий,
помимо использования
укрупненных сеток ко-
лонн, характерны пос-
тоянство высоты всех
пролетов и использо-
вание подъемно-тран-
спортного оборудова-
ния, не связывающего
Рис. VIII-1. Примеры одноэтажных боль-
шепролетных универсальных зданий с
использованием многоопорных подвесных
кран-балок грузоподъемностью 2x15т:
а - для машиностроительной промышленности; б,в -
для производств тяжелой промышленности с наполь-
ными кранами
153
"жестко" здание в конструктивном отношении. Так, использование мос-
товых кранов, передвигающихся лишь вдоль пролетов, в большинстве
случаев неприемлемо для универсальных зданий. Для них чаще всего тре-
буется организация технологического потока в двух взаимно перпенди-
кулярных направлениях и этим требованиям лучше соответствуют виды
подвесного и напольного подъемно-транспортного оборудования (кран-
балки, подвесные конвейеры, козловые краны и др., рис. VIII-1).
Рис. VIII-2. Двухэтажные здания с
повышенной гибкостью 2-го этажа:
Для универсальных одно-
этажных зданий характерны
определенные конструктив-
ные особенности. В част-
ности, в качестве покрытий
используют однотипные
крупноразмерные элементы
(балочные, модульные про-
странственно-стержневые
системы, оболочки и др.).
В ряде случаев в универ-
сальных зданиях вместо спе-
циальных фундаментов под
оборудование и внутренние
опоры применяют сплош-
ную фундаментную плиту,
на которой можно распола-
гать оборудование и опоры в
любом месте.
Принцип универсальности
по своей сути был заложен в
основу разработанных УТС
для ряда отраслей промыш-
ленности (см. главу IV) и
находит свое дальнейшее
развитие в межвидовой уни-
фикации.
Использование укрупнен-
ных сеток колонн позволяет
экономить до 20% площади
внутри зданий за счет сокра-
а - с подвесным подъемно-транспортным обо- щения площадей, занятых
рудованием; б - с использованием мостовых сечениями колонн и внут-
кранов (кузнечные, прессовые, литейные и др. ренних стен.
производства)
154
Одноэтажные универсальные здания получили широкое применение
во многих отраслях промышленности, особенно в машиностроении.
Известны многие удачные примеры универсальных зданий, построенных
с использованием особо крупных пролетов, перекрытых оригинальными
конструктивными системами (вантовые, мембранные и др.). По существу
работа по созданию новых типов большепролетных зданий с крупной
сеткой колонн и легко приспосабливаемых к различным производствам
составляет основное содержание промышленной архитектуры на перс-
пективу.
Принцип повышения гибкости и универсальности стремятся распро-
странить на двух- и многоэтажные здания. В двухэтажных зданиях гиб-
кость и универсальность достигается в основном, за счет второго этажа,
где появляются большие возможности использования укрупненных сеток
колонн, различных высот и средств подъемно-транспортного оборудова-
ния (рис. VIII—2).
В многоэтажных зданиях также используют укрупненные сетки ко-
лонн (9x9; 12x12; 18x12 м и др.). Однако увеличение сетки колонн, и в
первую очередь величины пролета, ведет к усложнению конструкций
перекрытий. Вместо широко распространенных поперечных ригелей
сплошного сечения приходится использовать более сложные конструк-
ции (рис. VIII—3). Конструктивная высота таких перекрытий нередко
составляет от 2 до 4 м, что дает возможность ее использования для
технических и технологических целей. В образующихся технических эта-
жах можно размешать коммуникации, инженерное оборудование, склад-
ские и обслуживающие помещения. Такие здания особенно целесооб-
разны для предприятий радиоэлектроники, точного приборостроения и
некоторых производств текстильной промышленности.
В зданиях с техническими этажами достигается сокращение общей
площади (на 10-16%) и лучшее ее использование (на 16-20%). Кроме
того, с эстетической точки зрения гладкие потолки технических этажей
имеют несомненные преимущества по сравнению с выступающими бал-
ками и ребрами плит обычных перекрытий. В помещениях с гладкими
потолками улучшаются гигиенические и акустические условия.
В ряде производств, особенно химической промышленности, для ко-
торых характерно использование сложного по форме и развитого объем-
но технологического оборудования, стремятся обеспечить независимость
размещения оборудования от основных элементов здания (каркаса и ог-
раждений). Для таких производств сформировались здания павиль-
онного типа (рис. VIII-4). Как правило, здания выполняют одно-
этажными с использованием укрупненных сеток колонн 24x12; 30x12;
36x12 м и более и значительной высоты - от 8 до 25 м.
155
Рис. VIII—3. Многоэтажные здания с техническими этажами:
а - перекрытия по балкам-стенкам; б - то же, по фермам
Рис. VIII-4. Здания павильонного типа для размещения
химических производств
156
Основное технологическое оборудование в них размещают на само-
стоятельных сооружениях - этажерках. Этажерка представляет
многоярусное каркасное сооружение (без стен), свободно стоящее в зда-
нии на самостоятельных фундаментах. Конструкции этажерок (колонны,
ригели и плиты перекрытий) выполняют из железобетонных или сталь-
ных элементов сборно-разборного типа. Обычно этажерки решают в уни-
фицированном ряде сеток колонн (3x3; 6x6; 9x9 м) с применением типо-
вых конструкций. В случае использования нестандартного оборудования
можно применять и другие размеры этажерок (не модульные).
Здания павильонного типа имеют много достоинств. Они обеспечи-
вают блокирование основных и подсобных производств, облегчают мо-
дернизацию технологических процессов без изменения конструкций зда-
ния, являются менее пожаро- и взрывоопасными.
В последнее время в ряде отраслей промышленности, в частности в
приборостроении, получил применение так называемый "модульный
принцип".
Его сущность заключается в формировании структуры предприятия
из автономных технологических модулей, размещаемых в отдельных
корпусах-модулях. В этом случае ввод предприятия в дейст-
вие возможно производить последовательно, вводя в эксплуатацию сна-
чала первый корпус-модуль, а затем последующие. Каждый корпус-мо-
дуль рассчитан, как правило, на полный цикл технологического процесса
и выпуск готовой продукции. Экономическая эффективность использо-
вания такого принципа достигается, в первую очередь, за счет более ран-
него начала выпуска готовой продукции и последующего наращивания
мощности предприятия до момента окончания строительства. Кроме
того, использование стандартных модулей, представляет более широкие
возможности для их конструктивного и объемно-планировочного едино-
образия. Так появились возможности широкого применения корпусов-
модулей из легких металлических конструкций комплектной поставки с
использованием сеток колонн 18x12; 24x12 и 30x12 м высотой от 4,8 до
10,8 м с подвесными и мостовыми кранами (см. главу XIII).
Использование корпусов-модулей имеет большие перспективы и в
связи с наметившейся тенденцией развития мелких производств различ-
ного назначения (мелкосерийный выпуск товаров народного потребле-
ния, переработка сельскохозяйственной продукции, ремонт и обслужи-
вание техники и др.). В таких производствах стоимость зданий в системе
основных фондов становится еще более ощутимее, чем в крупных про-
изводствах. Вследствие этого вопросы рационального использования пло-
щади и объемов здания, экономии строительных материалов, примене-
ния упрощенных методов возведения зданий здесь приобретают еще
большее значение. Очевидно, для таких производств получат свое новое
157
развитие здания раздельного типа, т.е. сравнительно небольшие
по размеру, с простой конструктивной схемой. Для таких зданий не ис-
ключается использование сеток колонн малой и средней гибкости, боль-
шего разнообразия параметров по высоте, применение конструктивных
схем с несущими стенами и др.
В системе промышленных предприятий на различных стадиях строи-
тельства часто возникает большая потребность в зданиях, рассчитанных
на непродолжительный период использования (склады, ремонтные, са-
нитарно-бытовые, служебные помещения и т.п.). Для таких целей вместо
стационарных зданий рациональны мобильные здания. Мобильные
здания подразделяют на сборно-разборные и контейнерные (рис. VIП-5).
Рис. VIП-5. Мобильные здания:
а - сборно-разборные производственного назначения; б - то же, административ-
ного и бытового назначения
К сборно-разборным относят здания, монтируемые из отдельных
плоских и линейных элементов, из складывающихся секций или не-
скольких сблокированных контейнеров (рис. VIII-6, а-в).
158
Контейнерные здания представляют собой объемные элементы пол-
ной заводской готовности с унифицированными размерами, которые по-
зволяют их транспортировать по автомобильным дорогам и на железно-
дорожных платформах (рис. VHI-6, г).
Рис. VIII—6. Варианты
конструктивного исполнения
мобильных зданий :
а - сборно-разботного типа из плоских и ли-
нейных элементов пролетом 12 и 18, высо-
той от 6 до 8.4 м; 6 - то же, из складыва-
ющихся секций; в - из блок-контейнеров
(размеры контейнеров: ширина 6, 9 и 12 м,
высота 2,9 м, глубина 3 м); г - контейнерого
типа с собственной ходовой частью (длина 6
и 9 м, ширина-2,5 м, высота - 3,8 м)
Здания сборно-разборного типа из плоских и линейных элементов
проектируют каркасными или каркасно-панельными, а здания из кон-
тейнеров - каркасно-панельными или панельными. Для их изготовления
используют облегченные конструкции: каркасы из прокатных, сварных и
гнутых стальных профилей, профилированные стальные или алюминие-
вые листы толщиной не более 1 мм, эффективные утеплители, герметики
и уплотнители, стеклопакеты и т.п. Допускается использование изделий
из древесины, в том числе клееной, асбестоцемента с дополнительным
защитным покрытием и пластмасс.
159
Мобильные здания могут быть отапливаемые и неотапливаемые, с
подвесным и с напольным подъемно-транспортным оборудованием.
Подвесные краны грузоподъемностью до 3,2 т или мостовые краны гру-
зоподъемностью 5; 8 и 12,5 т используют только в зданиях сборно-раз-
борного типа. Производственные мобильные здания, как правило, осна-
щают унифицированным инженерным оборудованием в комплектно-
блочном исполнении. Их проектируют и изготавливают в трех вариантах:
для использования в северных климатических подрайонах (IA, 1Б, 1Г и
1Д), в умеренных климатических подрайонах и южном районе (IV).
Поиск оптимальных объемно-планировочных решений зданий про-
должают вести в органической связи с рациональными конструктивными
решениями, художественно-эстетическими качествами и требованиями
экономики.
Техническая надежность зданий включает совокупность мер, обеспе-
чивающих прочность, устойчивость и долговечность в строго заданных
условиях эксплуатации и в возможных чрезвычайных ситуациях (пожары,
взрывы, землетрясения и т.п.).
В практике промышленного строительства накоплен богатый опыт
обеспечения надежности зданий. Применяемые для массового строитель-
ства типовые конструкции, изделия и детали гарантируют надежность в
определенных условиях эксплуатации, в пределах того или иного клима-
тического района. На случай применения новых проектных решений
действующими строительными нормами и стандартами установлены со-
ответствующие требования, при соблюдении которых будут обеспечены
надежность и долговечность зданий и сооружений.
СНиП устанавливают три класса ответственности зданий и сооруже-
ний. К первому классу относят здания и сооружения, имеющие особо
важное хозяйственное и (или) социальное значение (главные корпуса
ТЭЦ, АЭС, центральные узлы доменных печей, дымовые трубы высотой
более 200 м и т.п.). Ко второму классу принадлежат здания и сооруже-
ния, имеющие важное хозяйственное и (или) социальное значение, и к
третьему классу - имеющие ограниченное хозяйственное и (или) соци-
альное значение (склады сельхозпродукции, удобрений, химикатов, угля,
опоры проводной связи, освещения и т.п.). Большинство промышленных
зданий производственного назначения ныне относят ко второму классу.
Вопросы надежности и долговечности продолжают представлять одну
из важнейших научно-технических проблем в области проектирования и
строительства промышленных зданий. Разрешение этой проблемы связа-
но с поиском более совершенных методов расчетов, использованием но-
вых более эффективных строительных материалов и конструкций и мето-
дов конструирования зданий. При этом ставится задача сделать здания
менее материалоемкими и более экономичными при эксплуатации.
160
Снижение материалоемкости, т.е. снижение массы зданий, предпо-
лагается, в первую очередь, за счет внедрения в строительство высоко-
прочных и долговечных материалов, конструкций и деталей и более
полного использования их свойств в различных условиях загрузки и воз-
действий воздушной среды. Другим, не менее важным направлением
возможного снижения массы зданий и конструкций является поиск бо-
лее совершенных конструктивных систем и конструктивных схем зданий
или их отдельных элементов. Особенно это важно для таких материало-
емких элементов, как покрытия, которые в современных зданиях по ма-
териалоемкости составляют до 40% от общей массы здания.
Вопросы обеспечения надежности и долговечности приобретают осо-
бое значение в зданиях, в которых размешаются производства с высокой
степенью агрессивности. Степень агрессивности среды внутри зданий оп-
ределяется концентрацией и активностью производственных выделений,
а также характером их воздействия на материал конструкций.
Экономичность промышленных зданий в процессе эксплуатации во
многом определяется количеством тепловой и электрической энергии,
потребляемой на поддержание в них нужных параметров микроклимата.
Энергопотребление здания на эти цели может быть снижено, с одной
стороны, за счет снижения теплопотерь через ограждающие конструкции
здания, а с другой - за счет применения рациональных систем отопле-
ния, вентиляции, кондиционирования и т.п.
Санитарно-технические системы. В промышленных зданиях использу-
ют системы, обеспечивающие освещение, воздухообмен, отопление, во-
доснабжение, водоотведение, а также гелиосистемы и по утилизации от-
ходов. Правильный выбор и рациональное использование этих систем в
сочетании с продуманным архитектурно-конструктивным решением зда-
ния позволяют экономным образом обеспечить заданные параметры воз-
душной среды.
На рекомендации по использованию некоторых санитарно-техниче-
ских систем уже указывалось (гл. II). Здесь рассмотрим степень влияния
санитарно-технических систем на экономику промышленных зданий и
их отдельных архитектурно-конструктивных элементов.
По условиям естественного освещения и воздухообмена многие зда-
ния решают с использованием световых, аэрационных и светоаэрацион-
ных фонарей. Для большинства одноэтажных зданий ряда производств их
использование оправдано, так как позволяют существенно уменьшить
энергозатраты. Однако есть производства, которые можно размешать как
в фонарных зданиях, так и в зданиях без фонарей (многопролетные
одноэтажные здания ряда машиностроительных предприятий и других
отраслей промышленности). В таких случаях одним из определяющих
факторов является анализ стоимости покрытий с фонарями и стоимости
16)
материальных и энергетических затрат на использование систем искус-
ственного освещения и воздухообмена.
При выборе отопительно-вентиляционных систем немаловажное зна-
чение, при прочих равных условиях, имеет анализ потребности площадей
и объемов здания под их размещение.
Для размещения отопительно-вентиляционных систем стремятся, в
первую очередь, использовать внутреннее пространство, свободное от ос-
новного технологического оборудования: антресоли, рабочие площадки,
подвешивание к конструкциям покрытий и перекрытий и др. Однако та-
кой способ не всегда достаточен, к тому же зачастую конструктивно не
совершенен, сложен при устройстве и эксплуатации, не эстетичен. Зна-
чительно меньше этих недостатков при использовании межферменного
пространства с устройством подвесных потолков, коробчатых настилов и
Рис. VIII-7. Примеры компоновки
помещений венткамер и установок
кондиционирования:
а - рассредоточен но на производствен-
ных площадях; б и в - в пристройках к
производственной площади продольной
стороной; г - в средней зоне, между
производственными площадями; д и е -
в пристройках, с использованием их в
качестве композиционных элементов;
/ - производственная площадь; 2 -по-
мещение венткамер и установок конди-
ционирования
При использовании установок
кондиционирования воздуха тре-
буются значительные площади для
их размещения. Так, в прядильно-
ткацком производстве площадь, за-
нимаемая системами кондициони-
рования, составляет до 8-15%, а в
приборостроении - до 15-20% от
общей площади здания. В таких
производствах для размещения
венткамер и установок кондицио-
нирования используют: рассредо-
точенное расположение на произ-
водственных площадях; в при-
стройках, а также в средней зоне в
форме вставок между производст-
венными площадями (рис. VIII—7).
Пристроенные помещения и
вставки для систем вентиляции и
кондиционирования могут сущест-
венно влиять на композицию
внешнего объема промышленного
здания. Поэтому необходимо стре-
миться использовать такие приемы
композиции, которые способствуют
улучшению архитектурно-худо-
жественного облика здания. На
рис. VIII—8 показан пример удач-
162
ного рассредоточения помещений венткамер и кондиционирования в
форме инженерно-технических блок-секций.
Использование солнечной энергии для нужд отопления, охлаждения и
горячего водоснабжения является огромным резервом экономии топ-
ливно-энергетических ресурсов.
Рис. VIII-8. Пример здания с пристроенными блоками-секциями
инженерно-технического обслуживания
На территории России, особенно в южных районах, где количество
дней в году с интенсивной солнечной радиацией значительно, исполь-
зуют различные гелиосистемы для санитарно-технических целей.
Для нужд отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения
применяют гелиосистемы, основанные на пассивных и активных прин-
ципах.
Пассивный принцип использования солнечной энергии
заключается в непосредственном нагревании ограждающих конструкций
зданий солнечной радиацией с последующей передачей тепла в обогре-
ваемые помещения. Эффективность пассивных систем главным образом
зависит от теплоаккумулирующих свойств ограждающих конструкций. С
этой целью их ориентируют на южную сторону и выполняют из тепло-
поглощающих материалов, например из бетона темного или черного цве-
та. Для циркуляции воздуха между бетонной стеной и наружным остек-
лением устраивают зазор с отверстиями на уровне пола и потолка
(рис. VIII-9, а).
163
Принципиальная схема активной системы состоит из кол-
лектора солнечной энергии, аккумулятора теплоты, дополнительного (ре-
зервного) источника энергии, насосов и вентиляторов, соединенных сис-
темой трубопроводов и воздухопроводов (рис. VII1-9, 0.
Пассивные системы применяют реже активных, так как требуют
больших материальных затрат и экономически оправданы лишь в райо-
нах с достаточно большим числом часов интенсивного солнечного
Рис. VII1-9. Системы солнечного отопления и горячего водоснабжения:
а - пассивного типа (1 - здание; 2 - теплоаккумулирующая стена; 3 - остек-
ление); б - принципиальная схема активного типа (/-коллектор солнечной
энергии; 2-галечный аккумулятор тепла; 3 - вентилятор; 4 - переключающий
клапан; 5 - резервный, дополнительный источник тепла)
В практике применения солнечных систем известны комбини-
рованные гелиосистемы, объединяющие элементы активных
I I III 1111^
4
5
1
Рис. VIII—10. Система солнечного
охлаждения покрытий (фирма "Скай терм"):
/ - теплоизоляция; 2 - вода; 3 - полиуретановая
плита; 4 - металлический профиль; 5 - поли-
этиленовый лоток
и пассивных. Комбиниро-
ванные системы, наряду с
функциями отопления и
вентиляции, используют
как источник горячего во-
доснабжения. Солнечную
энергию также использу-
ют для охлаждения зданий
в летнее время. Система
охлаждения основана на
принципе попеременного
нагревания и испарения
жидкости. Так, например,
для охлаждения плоских
покрытий могут быть ис-
пользованы лотки с водой.
На рис. VIII-10 показан
164
лоток из полиэтиленовых секций черного цвета, который может покры-
ваться пластинами из теплоизоляционного материала (полиуретана) тол-
щиной 4-5 м. Летом лоток оставляют открытым ночью и накрывают
днем. Вместо лотков для охлаждения покрытий можно использовать слой
воды, подаваемый на всю плошадь плоской кровли.
В ряде районов России (Западная Сибирь, Дальний Восток, Камчат-
ка, Предкавказье) перспективным источником тепловой энергии являют-
ся геотермальные воды, температура которых составляет от 40 до 100°С и
более. Однако необходимо учитывать дефицитность этого вида тепловой
энергии и использовать в первую очередь для лечебных целей, а также
возможность одноразового использования, повышенную минерализацию,
строго фиксированное расположение источников и др.
В мировой практике известны методы эффективного использования
тепловой энергии нагретых верхних слоев земли, грунтовых вод, тепла
водоемов, атмосферы и осадков.
Глава IX. ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Содержание и принципы формирования генерального плана. Генераль-
ный план является одной из важнейших частей проекта промышленного
предприятия.
При разработке генерального плана промышленного предприятия ре-
шают следующие основные вопросы: рациональное размещение зданий,
сооружений и инженерных коммуникаций в соответствии с градострои-
тельными принципами и технологическими требованиями; хозяйствен-
ное, транспортное и инженерно-техническое обеспечение производства;
социальное и бытовое обслуживание работающих; охрана окружающей
среды; благоустройство территории; охрана территории предприятия и
др.
Эти вопросы прорабатывают комплексно с привлечением широкого
круга специалистов разного профиля, однако большую часть из них при-
ходится решать технологам, архитекторам и инженерам-строителям.
Исходным проектным документом для разработки генерального пла-
на служит ситуационный план. Согласно ситуационному плану устанав-
ливают рациональные внешние инженерные, транспортные, производст-
венные и хозяйственные связи проектируемого предприятия с другими
предприятиями, а также с местами работающих и общей сетью дорог,
границы санитарно-защитных зон, возможное развитие на перспективу и
др. (рис. IX-1).
165
166
Вопросы рационального размещения зданий, сооружений и инже-
нерных коммуникаций на отведенной территории под застройку про-
мышленного предприятия относятся к числу наиболее сложных.
В первую очередь рациональность взаиморасположения зданий и со-
оружений определяет общий цикл производственно - технологического
процесса в рамках данного предприятия. На последующих этапах произ-
водственно-технологическая рациональность согласуется с другими тре-
бованиями (пожарная и взрывопожарная опасность, санитарная вред-
ность, особенности климата, рельефа и др.). Так, в зависимости от
степени огнестойкости и взрывопожарной категории минимально допус-
тимые расстояния между зданиями принимают от 6 до 18 м, а по услови-
ям естественного освещения (при боковом освещении) - не менее наи-
большей высоты противостоящих зданий. Объекты, являющиеся источ-
никами загрязнения атмосферного воздуха, размещают с подветренной
стороны по отношению к жилой застройке и к другим более "чистым"
промышленным зданиям. Расстояния между объектами предприятия так-
же согласуют с условиями сквозного проветривания, инсоляции, аэра-
ции, организации подъезда транспортных средств, в том числе и на слу-
чай тушения пожара и благоустройства.
В целях более рационального использования территории застройки,
повышения ее архитектурно-художественных качеств и устранения сти-
хийности в застройке при разработке планировочных решений использу-
ют определенные принципы - зонирования, блокирования, модульной
координации и другие.
Зонирование территории относится к числу основных принципов ор-
ганизации застройки. Оно может быть произведено по различным при-
знакам: функционально-технологическим, уровням выделяемых вредно-
стей, величине грузопотока, степени пожаро- и взрывоопасности, плот-
ности (насыщенности) рабочих мест и др.
Согласно функционально-технологическому признаку на предприя-
тии выделяют предзаводские, производственные, подсобные, складские,
резервные и другие зоны (рис. IX—2).
Предзаводская зона включает в себя административные,
общезаводские лаборатории, вычислительные центры, учебные заведения
и другие объекты (стоянки для автотранспорта, торговые и т.п.), которые
располагают при въезде или главном входе на предприятие со стороны
жилой зоны или населенного пункта.
Производственная зона, занимающая большую часть
территории, включает основные цеха, сооружения и открытые техноло-
гические установки. На крупных предприятиях она может компоноваться
из ряда более мелких зон. Например, на металлургических комбинатах
зона проката складывается из подзон горячей и холодной прокатки.
167
Подсобная зона включает территории, занятые объектами
вспомогательного (ремонтные, тарные и т.п.), энергетического (котель-
ные, ТЭЦ), санитарно-технического (очистные сооружения), коммуника-
ционного (сети отопления, канализации) и другого назначения.
Рис. IX—2. Зонирование территории промышленных предприятий:
а, б - литейные заводы; в - завод тяжелых станков; г - завод расточных станков;
1 - производственная зона; 2 - подсобная зона; 3 - складская зона; 4 - пред-
заводская зона; 5 - резервная территория
Складскую зону образуют территории, необходимые для
складирования сырья, материалов, готовой продукции. Эта зона наиболее
грузоемка и насыщена транспортными магистралями.
Использование принципа функционально-технологического зониро-
вания позволяет более совершенно решать целый ряд архитектурных
задач. Например, выявляя предзаводскую зону, архитекторы в ее пре-
делах получают более широкие возможности для повышения художест-
венно-эстетических качеств предприятия. Поэтому предзаводские зоны
крупных промышленных предприятий, как правило, представляют собой
продуманные архитектурные ансамбли, сглаживающие резкий переход от
более выраженной архитектуры селитебной зоны к промышленной.
На формирование генерального плана существенное влияние оказы-
вает рельеф. В первую очередь стремятся использовать положительные
свойства рельефа при организации функционально-технологического
процесса, транспортных связей, для защиты от неблагоприятных клима-
тических факторов. Рациональное использование рельефа может во мно-
гом способствовать повышению архитектурного облика предприятия.
168
Блокирование. Этот принцип используют как средство сокращения
площади застройки за счет объединения в одном или нескольких круп-
ных зданиях разрозненных производств основного и вспомогательного
назначения. На достоинства этого принципа уже указывалось (глава V).
Напомним, что блокирование, помимо экономного использования терри-
тории, располагает более широкими возможностями применения про-
грессивных объемно-планировочных и конструктивных решений, мето-
дов возведения зданий, решения коммуникационных, экологических и
других задач.
Модульная координация. В соответствии с этим принципом территория
предприятия делится на унифицированные планировочные элементы:
кварталы, панели или комбинированные - квартально-панельные эле-
менты. Квартал представляет собой часть территории предприятия, огра-
ниченную красными линиями близрасположенных проездов. Квартал мо-
жет быть застроен зданиями, сооружениями, открытыми установками, а
также одним крупным корпусом. Кварталы, расположенные между двумя
ближайшими параллельными проездами, образуют панель застройки
(рис. IX-3).
Рис. IX-3. Пример квартально-панельной застройки предприятия
В структуре и планировке кварталов и панелей стремятся использо-
вать типовые приемы размещения производств, организации друзовых и
людских потоков, стандартную ориентацию на автомагистрали и др.
При застройке крупных предприятий химии и нефтехимии исполь-
зуют блочный прием застройки. Блок объединяет несколько кварталов и,
как правило, заключает в себе законченную часть технологического цик-
ла.
Габариты кварталов, панелей и блоков зависят от вида производства,
его мощности и санитарной характеристики. В целях унификации их
размеры назначают кратными укрупненному модулю. Так, для машино-
169
строительных заводов укрупненный модуль составляет 72 м, для нефте-
химических и химических предприятий - 100 м. В таких производствах
наметилась тенденция укрупнения кварталов до 10, 12, 16 и 20 га.
Транспорт. Грузовые людские потоки. В зависимости от величины
грузооборота на промышленных предприятиях преимущественно исполь-
зуют железнодорожный, автомобильный и электрокарный транспорт.
Железнодорожный транспорт нормальной колеи
(1520 мм) применяют на предприятиях с большим грузооборотом, опре-
деленной спецификой грузов и особенностями технологического процес-
са (металлургические заводы, предприятия стройиндустрии, некоторые
машиностроительные, топливно-энергетические производства и др.). Он
относится к числу самых надежных видов транспорта, однако обладает
малой маневренностью, ограничен радиусами поворотов и уклонов, уве-
личивает опасность для движения людей, требует устройства сложной
системы транспортных коммуникаций. Применение железнодорожного
транспорта на промышленном предприятии усложняет планировочное
решение генерального плана, вызывает необходимость выделения для
транспортных линий значительных территорий (5-10% общей террито-
рии) и устройства сложных пересечений, стрелочных переводов и др.
Использование железнодорожного транспорта на внутризаводских
территориях требует жесткого соблюдения определенных норм. Так, ми-
нимально допустимое расстояние от оси железнодорожного пути до зда-
ния должно быть не менее 3,1 м при отсутствии выходов из здания и 6 м
при наличии выходов из здания со стороны пути и тл.
Автомобильный транспорт, помимо некоторой эконо-
мии территории предприятия, позволяет сократить расходы на перевозку
грузов, уменьшить число погрузочно-разгрузочных работ и сократить
сроки подачи грузов непосредственно в цехи. Вместе с этим, использова-
ние автомобильного транспорта не исключает потребности в значитель-
ных территориях для устройства дорог, площадок для разворота, стоянок
и т.п. Автомобильный транспорт иногда недопустим для доставки грузов
непосредственно на производственные участки по санитарным требова-
ниям. В этом случае используют электрокарный и другие виды тран-
спорта.
К числу других, более прогрессивных видов транспорта, относят
конвейерный и трубопроводный. Достоинствами этих
видов транспорта являются: непрерывность действия, расширение воз-
можностей блокирования зданий, сокращение площадей под их размеще-
ние, осуществление более четкого зонирования территории за счет объе-
динения отдельных складов в единые транспортно-складские зоны.
При формировании генерального плана необходимо предусматривать
разделение грузовых и людских потоков (рис. 1Х-4).
170
171
Для этого в проектную документацию закладывают данные зонирова-
ния территории предприятия по насыщенности грузами и рабочими мес-
тами. Основные требования к проектированию путей следования грузов и
людей сводятся к сокращению времени на их передвижение и сведению
к минимуму их взаимного пересечения. В случае невозможности исклю-
чения пересечения массовых потоков груза и людей, в местах их пересе-
чения предусматривают подземные и надземные переходы.
Внутризаводские автомобильные дороги подразделяют на магистраль-
ные, межцеховые, обслуживающие и специального назначения.
Магистральные автодороги, как правило, являются продолжением
внешних дорог и обеспечивают подъезд автотранспорта к основным гру-
зовым участкам и складам предприятия.
Межцеховые дороги примыкают к магистральным и обеспечивают
подъезд автотранспорта к вспомогательным, административным, быто-
вым и другим зданиям.
Обслуживающие дороги, рассчитанные на транспортировку грузов
только электрокарами, автопогрузчиками и различными тележками, ис-
пользуют с небольшим радиусом действия, как правило, в пределах од-
ного-двух зданий или нескольких участков крупного здания.
Специальные дороги для большегрузных машин используют для пе-
ревозок при добыче полезных ископаемых, лесных разработках и в дру-
гих целях.
Организацию движения автотранспортных и других средств стремятся
строить по простым прямолинейным схемам. Число полос движения и
ширину автомобильных дорог назначают в соответствии с расчетами.
Обычно ширина магистральных автодорог бывают достаточной в преде-
лах до 6 м, а межцеховых - 4 м. В случаях использования многополосных
автодорог их ширина должна быть кратной 6 м. К каждому зданию
должен быть обеспечен подъезд пожарных автомашин: при ширине зда-
ния до 18 м - с одной стороны по всей длине здания; при ширине зда-
ния более 18 м - с двух сторон. В случае применения тупиковой системы
устраивают площадки для разворота размерами не менее 12x12 м или
петлевые развороты.
Движение людских потоков организуют от основных входов на пред-
приятие до бытовых помещений. Пропускная способность входов на
предприятие должна обеспечивать проход всего числа работающих в те-
чение 15-20 мин. Количество входов на предприятие назначают из усло-
вия наибольшего допустимого расстояния от проходных до бытовых по-
мещений не более 800 м (примерно через 1000-1500 м по периметру
предприятия). При превышении этого расстояния должен быть органи-
зован внутризаводской пассажирский транспорт.
172
Благоустройство территории является составной частью архитектурно-
го решения генерального плана предприятия. В этой части генерального
плана на основании целесообразной архитектурно-планировочной орга-
низации застройки назначают основные элементы благоустройства: озе-
ленение, малые архитектурные формы, элементы обработки рельефа, ви-
зуальной информации, монументально-декоративного искусства и др.
В застройке территорий промышленных предприятий сложились оп-
ределенные планировочные системы, среди которых наиболее примени-
мы: сплошная (павильонная), многорядная с параллельным размещением
объектов и их торцевой ориентацией на автопроезды и периметральная.
В каждой из них применяют наиболее рациональные приемы и средства
архитектурной композиции, способствующие достижению наилучшей
выразительности промышленного комплекса (см. главу VI).
Меры, приемы и средства по благоустройству разрабатывают диффе-
ренцированно для основных функциональных зон предприятия с учетом
особенностей климата и ландшафта местности.
Предзаводские площади, являющиеся основным распределителем
транспортных и пешеходных потоков и обязанные создавать общее и ху-
дожественно-эстетическое восприятие предприятия, подлежат более вы-
сокому уровню благоустройства. Приемы благоустройства предзаводских
зон разнообразны. Наиболее часто применяемое решение - это открытая
площадь, воспринимаемая как единое пространство с плиточным декора-
тивным покрытием, расчлененным вкраплениями зеленых насаждений и
водоемов, организующих движение людей и создающих цветовые или
другие акценты (рис. IX—5). Среди других приемов благоустройства пред-
заводских зон используют: оформление полос у зданий и проходных с
выделением входов зелеными насаждениями, цветочными вазами и эле-
ментами наглядных средств; членение территории на ряд отдельных уча-
стков (остановок и стоянок автотранспорта у зданий общезаводского на-
значения, зоны отдыха и т.п.).
При благоустройстве производственных зон учитывают степень насы-
щенности работающими. При малом числе работающих приемы благо-
устройства подчиняют строго функциональным задачам. В этих случаях
благоустройство сводят, в основном, к выбору соответствующих материа-
лов для покрытий дорог и пешеходных путей, назначению газоустойчи-
вых видов трав, кустарников и деревьев, а также светильников, зеленых
стенок для "скрытия" наземных трубопроводов и др.
Для производственных зон с большей насыщенностью людскими по-
токами принимают более широкую номенклатуру элементов благоустрой-
ства. Она включает в свой состав, кроме микроклиматических, функцио-
нальных и декоративных форм, защитные экраны для изоляции мест
общественного пользования от производственных и транспортных вред-
173
ностей и элементы, обеспечивающие безопасность пешеходного движе-
ния.
Рис. IX-5. Пример благоустройства производственной зоны:
1 - административное здание; 2 - производственные здания; 3 - столовая;
4 - поликлиника; 5 - научно-исследовательский корпус; 6 - здание железно-
дорожной станции; 7-переход через проезжую часть; 8-стоянка авто-
транспорта; 9- водоем; 10- спортплощадка; 11 - цветник
Для многолюдных участков территории и участков, имеющих боль-
шое композиционное значение, элементы благоустройства более разно-
образны. Здесь используют наглядную информацию, рекламу, садовую
мебель, декоративную скульптуру, водоемы, декоративные формы расте-
ний и другое (рис. IX-6).
Участки у отдельно стоящих административных и бытовых зданий
благоустраивают, как и предзаводские площади, с особой тщательностью.
В производственной зоне большое внимание уделяют благоустройству
дорог (покрытие, разделительные полосы, пересечения, озеленение). На
перекрестках дорог и въездах в цеха обеспечивают видимость для водите-
лей автотранспорта. В этих местах не допускается размещение высоких
зеленых насаждений и других зрительных преград. В районах с обильны-
ми снегопадами должны быть предусмотрены условия для механизиро-
ванной уборки снега с проезжей части дорог и путей движения людей.
174
Рис. IX—6. Вариант благоустройства площадки отдыха литейного завода
Подсобные зоны, как малолюдные и находящиеся вдали от входов,
благоустраивают, в основном, средствами, обеспечивающими чистоту
территории, защиту от пожаров и пыли, Здесь, как правило, решают во-
просы укрепления почвы, устройства надежных дорожных покрытий, ус-
тановки знаков ориентации и безопасности движения. Средства озелене-
ния в подсобных зонах используют лишь для декорирования отдельных
участков, а также для защиты железнодорожных путей от снежных зано-
сов. Так, в этих целях древесно-кустарниковые насаждения производят
на определенном расстоянии от железнодорожного полотна (деревья -
3 м, кустарники - 1,5 м).
Для благоустройства участков, предназначенных для расширения
предприятия (резервные зоны), используют в основном газоны, а также
переносные формы цветников, посадки однолетних растений, различные
виды сыпучих и разборных покрытий.
Благоустройство путей пешеходного движения назначают обязательно
с учетом климатических условий. При размещении предприятий в благо-
приятных климатических условиях пешеходное движение предусматри-
вают целиком на открытой территории. В неблагоприятных климатиче-
ских и производственных условиях пешеходное движение организуют в
закрытых помещениях цехов или по галереям между цехами и между ос-
тановками транспорта и входами на предприятия. Возможна частичная
организация движения по открытой территории и по закрытым помеще-
ниям.
При движении людей по открытой территории вдоль путей использу-
ют такие элементы благоустройства, которые улучшают микроклиматиче-
ские условия (защита от ветра, осадков и др.), обеспечивают удобство
движения, защищают пешеходов от производственных вредностей и спо-
собствуют хорошему обозрению предприятия.
В тех случаях, когда пешеходное и транспортное движение сочетается
в одном проезде, предусматривают пешеходные тротуары, которые разме-
175
шают нс ближе 2 м от бордюрного камня проезжей автомобильной доро-
ги или на расстоянии ширины кювета. Тротуары отделяют от проезжей
части полосой зеленых насаждений в виде газона, кустарниковой живой
изгороди, рядовой посадки деревьев в сочетании с живой изгородью из
кустарников, цветочными насаждениями и т.п. Ширину тротуаров при-
нимают кратной ширине полосы движения, равной 0,75 м. Число полос
движения по тротуару устанавливают в зависимости от численности ра-
ботающих в наибольшей смене в здании (или группе зданий), к которому
ведет тротуар, и принимают из расчета 750 человек на одну полосу дви-
жения.
В северной строительно-климатической зоне тротуары вдоль автомо-
бильных дорог проектируют на общем земляном полотне с автомобиль-
ной дорогой и отделяют от проезжей части газонов шириной не менее
1 м без установки бортового камня, но с устройством сквозного огражде-
ния между газоном и тротуаром.
При выборе типа покрытия для пешеходных путей, площадей и пло-
щадок учитывают условия их эксплуатации, особенности климата, разви-
тие подземного хозяйства, возможности замены и индустриального изго-
товления.
Зеленым насаждениям принадлежит одно из основных мест среди
средств благоустройства. Используя многообразие форм зеленых насаж-
дений, можно создать из зелени различные композиции, улучшить мик-
роклиматические и санитарно-технические условия среды, организовать
территорию и создать пейзажи, соответствующие определенной архитек-
турно-планировочной идее.
Условно все формы зеленых насаждений, применяемых на террито-
риях промышленных предприятий, делят на объемные (деревья и кустар-
ники), вертикальные (из вьющихся растений) и горизонтальные (газоны
из травянистых и цветочных растений).
С помощью древесно-кустарниковых насаждений можно уменьшить
неблагоприятное воздействие климата производственных вредностей. В
зависимости от их конструкции и способа размещения они могут выпол-
нять ветро-, солнце-, снего-, пыле- и шумозащитные функции, а также
использоваться как средство поглощения вредных компонентов из воз-
душной среды и в борьбе с пожарами.
Вертикальное озеленение вьющимися растениями, помимо озелене-
ния в стесненных условиях и как средство декорирования и маскировки,
используют для снижения интенсивности солнечной радиации.
Газоны на территориях предприятия используют и как средство для
укрепления грунта, снижения запыленности и улучшения температурно-
влажностного режима приземного слоя воздуха.
176
Используя различные приемы и сочетания зеленых насаждений,
можно активно воздействовать на процесс аэрации территории предприя-
тия. Например, на предприятиях, загрязняющих атмосферный воздух га-
зообразными веществами, создают аэродинамические коридоры, способ-
ствующие увеличению скорости движения удаляемого воздуха в нужном
направлении.
Малые архитектурные формы в системе благоустройства выполняют,
как правило, многоцелевые функции. Их используют как ограждения
предприятия (сплошные, решетчатые, сетчатые), декоративные стенки
(для ограждения, изоляции от шума, оформления отдельных участков),
элементы наружного освещения (светильники, торшеры, зонтики, ци-
линдры, тумбы и т.п.), объекты торговли (киоски, навесы) и места отды-
ха (беседки, скамьи, вазы). В целом все они призваны придать ансамблю
целесообразность, выразительность, красоту и удобство (рис. IX-7).
Рис. IX-7. Малые архитектурные формы в системе благоустройства
предприятия
Произведения монументально-декоративного искусства используют
как средство придания индивидуальности образу предприятия. На терри-
ториях предприятия могут быть применены практически все виды мону-
ментально-декоративного искусства: скульптуры, рельеф, стенопись,
плакаты и др. Их тематику обычно связывают с характерными момента-
ми, связанные с эпохой, историей данного предприятия или города и т.п.
При выборе приемов благоустройства обязательно учитывают особен-
ности рельефа территории. В результате вертикальной планировки терри-
тории предприятия могут образовываться различной формы горизонталь-
ные, вертикальные и наклонные участки. В связи с этим должны быть
учтены геологические, грунтовые и микроклиматические особенности
177
каждого из них с целью рационального использования для определенных
функций, назначения средств благоустройства и материалов. При выборе
материалов особое внимание уделяют их долговечности, внешнему виду,
удобству в эксплуатации и при замене.
Решения других составляющих генерального плана предприятия, та-
ких как бытовое обслуживание и охрана окружающей среды, должны
найти отражение на всех этапах проектирования.
Технико-экономические показатели генерального плана. Архитектур-
но-строительную сторону генерального плана оценивают системой тех-
нико-экономических показателей (общая группа показателей), которые
определяют эффективность использования территории застройки. К чис-
лу основных технико-экономических показателей относят:
площадь территории (га), определяемую в границах ограды или в пре-
делах условных границ с учетом участков, занятых железнодорожными
путями. Условными драницами территории могут быть внешние контуры
зданий или сооружений, расположенные по периметру предприятия.
Площадь участков, занятых веером железнодорожных путей, определяют
как произведение их длины на 5 м. В площадь территории не включают
площади предзаводских зон;
площадь застройки объединяющую: площади, занятые зданиями и со-
оружениями; проекции на горизонтальную поверхность надземных соо-
ружений (галереи, эстакады), под которыми не могут быть размещены
другие здания и сооружения; площади, занимаемые подземными соору-
жениями (тоннели, резервуары, убежища и др.), над которыми не могут
быть размещены наземные здания и сооружения; площади, занятые от-
крытым технологическим оборудованием, погрузо-разгрузочными пло-
щадями, навесами, стоянками технологического транспорта и др.; площа-
ди, предусмотренные для расширения производства (резервные террито-
рии). В площадь застройки не включают площади отмосток у зданий и
сооружений, а также площади для стоянок личного и общественного
транспорта;
плотность застройки, определяемую как отношение, выраженное в
процентах, площади застройки к площади территории. Этот показатель
является одним из важнейших, так как определяет и стимулирует рацио-
нальное использование территории, в частности, стимулирует примене-
ние многоэтажных зданий. Для различных отраслей промышленности
нормами проектирования установлены дифференцированные показатели
минимальной плотности застройки, который находится в пределах от 45
до 65%.
Однако показатель плотности застройки не учитывает ряд площадей,
в частности, занятых автомобильными дорогами, внешними коммуника-
циями и энергетическими объектами. Поэтому в дополнение к основным
178
показателям иногда подсчитывают площади внутризаводских дорог, ас-
фальтированных или бетонированных площадок, инженерных сетей, а
также площади газонов, кустарниковых и дерево-кустарниковых насаж-
дений. Отношение площади зеленых насаждений к площади территорий
характеризует уровень благоустройства предприятия и используется как
экологический и санитарный показатель.
Глава X. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Общие положения. Любое построенное и введенное в эксплуатацию
промышленное здание, а промышленное предприятие в особенности, на-
чинает активно влиять на сложившееся к данному моменту экологиче-
ское равновесие в окружающей среде. Формы проявления активного
влияния на окружающую среду чрезвычайно разнообразны: нарушается
естественный рельеф и на смену ему приходят искусственные посадки,
заасфальтированные участки, объемы зданий и др.; меняются условия
инсоляции территории, так как здание создает затенение в одних местах
и, наоборот, концентрацию световой и тепловой энергии - в других; из-
меняется режим испарения влаги, поскольку средняя температура на тер-
ритории застройки постоянно выше, чем вне ее; значительная часть
осадков не попадает на почву, что меняет водный баланс; своей массой и
объемом здание меняет условия равновесия в грунтах и влияет на уро-
вень грунтовых вод; здание на свою постройку требует строительные ма-
териалы природного происхождения, добыча которых связана с необхо-
димостью еще большего вмешательства в природу и т.д. Однако самыми
отрицательными формами влияния на живой окружающий мир являются
выбросы в воздушный и водяной бассейны огромного количества газооб-
разных, твердых и жидких отходов, а также высоких уровней шума, ради-
ации и электромагнитной энергии и многого другого.
В результате всего этого к настоящему времени сложились экологи-
чески опасные зоны, охватывающие большие территории. Поэтому при
проектировании промышленного предприятия или здания любого назна-
чения на всех его этапах необходимо соблюдать экологический подход,
который позволял бы свести к минимуму последствия в природном окру-
жении.
Состав раздела проекта "Охрана окружающей природной среды".
Наряду с общим экологическим подходом к проектированию в проектах
промышленных объектов должен быть разработан специальный раздел
"Охрана окружающей природной среды".
В составе этого раздела должны быть представлены: данные о мощ-
ности предприятия или производственного здания, характеристика про-
изводственно- технологического процесса с возможным вариантом ис-
179
пользования малоотходных и безотходных технологий; баланс отходов
производства и система очистки вредных выбросов в окружающую при-
родную среду; краткая характеристика особенностей физико-географиче-
ских условий района и площадки строительства и способов их учета в
природоохранных мероприятиях; данные о существующих уровнях за-
грязнения атмосферного воздуха и предусмотренные для этого предприя-
тия (здания) доли предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязня-
ющих веществ; наименование и объемы выбрасываемых загрязняющих
веществ; перечень источников выбросов, предложения по предельно до-
пустимым выбросам (ПДВ); временно согласованные выбросы и предот-
вращение аварийных выбросов; результаты расчетов приземных концент-
раций загрязняющих веществ; оценка эффективности предусматриваемых
мероприятий по охране атмосферного воздуха и сравнение их с отечест-
венным и зарубежным опытом; данные о водных ресурсах, используемых
предприятием (зданием), и существующих уровнях их загрязнения; све-
дения о количестве сточных вод и их характеристики; перечень сооруже-
ний и устройств для водообеспечения предприятия (здания), для очистки
природных и сточных вод, утилизации рассола и осадка; предложения по
предотвращению аварийных сбросов сточных вод; баланс водопотребле-
ния и водоотведения по предприятию (зданию) в целом и по основным
производственным процессам; предложения по предельно допустимым
сбросам (ПДС) и временно согласованным сбросам сточных вод; оценка
эффективности предусматриваемых мероприятий по очистке природных
и сточных вод, обработке и утилизации рассола и осадка, а также в части
обеспечения рационального использования водных ресурсов в сравнении
с передовым отечественным и зарубежным опытом; перечень и характе-
ристика источников производственных шумов и вибраций, превышаю-
щих допустимые нормативные уровни; оценка эффективности преду-
сматриваемых мероприятий по снижению уровней шумов и вибраций;
наименование, краткие характеристики и объемы твердых отходов произ-
водства; перечень мероприятий по обработке твердых отходов и утилиза-
ции их для получения полезной продукции или для транспортирования
за пределы предприятия (на переработку, складирование и т.д.); оценка
эффективности предусматриваемых мероприятий по обработке и утили-
зации твердых отходов производства; краткая характеристика принятых
решений по благоустройству и озеленению территории предприятия; све-
дения о мероприятиях по восстановлению (рекультивации) земельного
участка, использованию плодородного слоя почвы, утилизации расти-
тельного покрова, сводимого в связи со строительством предприятия;
оценка эффективности предусматриваемых мероприятий; комплексная
оценка оптимальности предусматриваемых технологических решений по
рациональному использованию природных ресурсов и мероприятий по
180
предотвращению отрицательного воздействия строительства и эксплуата-
ции предприятия (здания) на окружающую природную среду (воздух,
воду, почву, недра, флору, фауну и др.); результаты расчетов экономиче-
ской эффективности осуществления природоохранных мероприятий и
оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству за-
грязнением окружающей среды.
В необходимых случаях в состав проекта и раздела включают пред-
проектные исследования, связанные с более глубокой проработкой эко-
логической обстановки в районе строительства, а также материалы, до-
полняющие раздел специальными документами (согласования, разреше-
ния и Т.Д.).
Меры, обеспечивающие охрану окружающей среды. Для разработки
раздела привлекаются специалисты самого разного профиля (биологи,
врачи-гигиенисты, охотоведы, ландшафтоведы и др.). Однако ведущую
роль в поддержании экологической стабильности промышленной терри-
тории и территорий, окружающих их, отводят технологам, архитекторам
и инженерам-строителям. Практика показывает, что наилучшие резуль-
таты достигаются там, где эти специалисты работают совместно: техноло-
ги используют все возможные активные средства по предотвращению
или снижению токсичных выбро-
сов, а архитекторы и строители,
творчески подходя к проектирова-
нию, стимулируют работу техноло-
гов и способствуют предотвраще-
нию экологической деградации
окружающей среды на более дли-
тельный период.
Меры, обеспечивающие охра-
ну окружающей среды, чрезвычай-
но разнообразны и зачастую сугу-
бо индивидуальны. Вместе с тем
можно выделить некоторые общие
подходы к решению этой пробле-
мы.
Специалисты-технологи сов-
местно с инженерами-строителя-
ми санитарно-технического про-
филя прорабатывают и назначают
самые рациональные системы,
снижающие уровень всех произ-
водственных выбросов в природу,
в их числе системы водопользо-
Рис. X—1. Пример использования
форм рельефа в качестве экранов от
загрязнения при функциональном
зонировании города (Иран):
1 - селитебная территория; 2 - центр го-
рода; 3 - коммунально-складская зона и
предприятия с незначительными выбро-
сами; 4 - металлургический завод
181
вания, водоочистки и водоотведения, кроме того решают вопросы
использования отходов вторичного сырья и их утилизации.
В круг основных мер архитектурно-строительного характера входят:
инженерно-экологическое зонирование территории населенного места и
размещение промышленных объектов относительно рельефа жилой за-
стройки, сельских, лесных, заповедных и других хозяйств (рис. Х-1). В
результате этого уточняются размеры санитарно-защитных зон, разделя-
ющих селитебные и другие зоны от промышленных предприятий; внесе-
ние в объемно-планировочную структуру генерального плана промыш-
ленного предприятия такого построения, которое способствует рацио-
нальному природопользованию, экономному использованию природных
ресурсов, созданию благоприятных условий труда, быта и отдыха челове-
ка на производстве. Стремление к более рациональному размещению
предприятия, способствующему сокращению площади нарушенных зе-
мель (рис. Х-2); выбор экологичных объемно-планировочных решений
зданий, учитывающих компактность, этажность, использование подзем-
ного пространства и природных источников освещения, воздухообмена,
тепловой энергии Солнца и др. (рис. Х-3). Выбор объемно-планировоч-
ного решения должен осуществляться с учетом использования соответст-
вующих инженерных сетей (вентиляции, отопления, канализации и др.),
а также рациональной организации и удаления осадков (дождь, снег);
Рис. Х-2. Способы сохранения поверхности плодородной земли:
а-застройка неудобий; б - строительство над- и под землей; /-террасное
здание; 2- озеленение территории; 3- гелиоприемники; 4- путь инсоляции;
5- поднятое над землей здание; 6- подземное здание
182
Рис. Х-3. Возможные варианты конструктивного решения подземных
одноэтажных зданий:
а.б - с покрытиями в виде шатровых оболочек и гиперболических параболоидов;
в,г - то же, в виде длинноразмерных 2Т-образных и коробчатых плит; д - то же,
цилиндрических оболочек; е - ввод естественного освещения в здание; / - шат-
ровая оболочка; 2 - колонна; 3 - фундамент; 4 - гипар; 5 - фонарь; 6 - выравни-
вающая засыпка; 7- плита "двойное Т"; 8- ригель; 9- пространственная (короб-
чатая) плита; 10 - фундаментная плита; 11 - цилиндрическая оболочка; 12 - от-
ражающие поверхности; 13 - полая колонна
183
сокращение затрат строительных материалов за счет оптимизации раз-
меров площади и объемов зданий, выбора рациональных конструктивных
систем и схем зданий. Необходимо помнить, что большинство строитель-
ных материалов (вяжущие, заполнители, глина, металл и др.) имеют при-
родное происхождение и их производство связано с вмешательством в
природу. В связи с этим большее значение приобретает использование
для производства строительных материалов отходов производства (шлаки,
золы, и т.п.), а также тех материалов, убыль которых может быть воспол-
нена естественным путем (древесина, тростник, солома, деготь, смолы и
др.); благоустройство территорий промышленных предприятий как сред-
ство снижения опасности производства и компенсации природе нанесен-
ного ущерба. Особое внимание здесь должно быть уделено рационально-
му использования ландшафта, озеленению и искусственным покрытиям
территорий; защита от шума прилегающих территорий строительно-акус-
тическими методами. В этих целях, наряду с предельно допустимыми
расстояниями от источников шума до территорий жилой застройки, воз-
можно использование шумозащитных экранов из полос древесных на-
саждений, а также насыпей, рельефа и др. (рис. Х-4);
Рис. Х-4. Принципиальная схема шумозащитного зонирования
территории (Франция):
/, // - пояса зашиты от шума; 1 - источники транспортного шума; 2 - безвред-
ные предприятия и учреждения; 3 - жилая застройка с нарастающей этажностью
в глубину
выбор методов строительства зданий и промышленного предприятия в
целом. От выбранного метода производства работ во многом зависят
объемы земляных работ, степень загрязнения наружного почвенного слоя
растворами, отходами, свалками строительных материалов и конструк-
ций, а также степень его уплотнения подъемно-транспортными средст-
вами и др.
В практике отечественного строительства есть немало примеров соз-
дания экологически "чистых" промышленных предприятий. К ним, на-
пример, относятся полуавтоматические металлургические объекты Ново-
184
липецкого металлургического комбината. В них на базе прогрессивных
технологий были рационально реализованы комплексные идеи защиты
окружающей среды средствами закрытых систем шихтоподачи, придо-
менной грануляции доменного шлака, газоочистки, аспирации и пылеув-
лажнения и приемами создания гибкой планировочной структуры гене-
рального плана. В частности, генеральным планом было предусмотрено
максимальное блокирование объектов в горизонтальной проекции и ис-
пользование под застройку нескольких вертикальных уровней, включая
отметки ниже нуля. Гибкая планировочная структура, основанная на
принципах экологического зонирования, дала возможность рационально
использовать территорию, сократить протяженность коммуникаций,
сконцентрировать и локализовать токсичные выбросы, а также создать
компактный и выразительный ансамбль.
185
РАЗДЕЛ 2. КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ
Глава XI. КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Нагрузки и воздействия на здания в окончательном виде складывают-
ся из составляющих, получаемых на различных этапах проектирования.
Так, при разработке технологической части проекта выявляют функцио-
нальное место, вид подъемно-транспортных средств, массу оборудова-
Рис. XI-1. Нагрузки и воздействия на
здание:
1 - масса частей здания; 2 - давление грунта;
3- нагрузки от кранового оборудования и пере-
мещаемого грунта; 4 - масса технологического
оборудования и обрабатываемых изделий; 5-
данление и отсос от ветра; 6 - масса снега и
пыли; 7-особые нагрузки; 8- вибрации от
технологического процесса; 9 - температура
(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 (аг-
рессивные) реагенты среды производства; 15-
то же, наружного воздуха; 16 - биологические
разрушители; 17- блуждающие токи; 18- шум
ния, количественные и
качественные воздействия
на внутреннюю среду (вы-
деление тепла, влажность,
степень агрессивности и
т.п.). При разработке
объемно-планировочного
решения выявляются раз-
меры основных конструк-
тивных элементов, спосо-
бы восприятия ими нагру-
зок и воздействий. При
привязке проектируемого
объекта к конкретному
участку застройки уста-
навливают другие виды
воздействий: климатиче-
ские (температура, ветер,
осадки, гидрогеологиче-
ские, особые, а также на-
грузки, возникающие при
изготовлении, доставке и
возведении). В процессе
эксплуатации могут воз-
никать дополнительные
нагрузки (рис. XI—1).
Нагрузки подразделя-
ют на постоянные и вре-
менные. К постоянным
нагрузкам относят: массу
всех частей здания, в том
числе массу несущих и ог-
186
раждаюших конструкций; массу и давление грунтов (насыпей, засыпок),
горное давление.
Временные нагрузки могут быть длительные, кратковременные и осо-
бые. К длительным временным нагрузкам относят: вертикальные от мос-
товых и подвесных кранов, от массы стационарного оборудования (стан-
ков, аппаратов, моторов, трубопроводов, транспортеров и т.п.); нагрузки
на перекрытия от складируемых материалов, от массы отложений пыли;
снеговые нафузки; температурные, климатические и др. Кратковремен-
ными считают, нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостано-
вочном, переходном и испытательном режимах, а также при его переста-
новке или замене; от массы людей; от массы ремонтных материалов в
зонах обслуживания и ремонта оборудования; от подвижного подъемно-
транспортного оборудования (пофузчиков, электрокаров и т.п.); ветро-
вые, гололедные и др. К особым нагрузкам относят: сейсмические и
взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резким нарушением техно-
логического процесса; воздействия, обусловленные деформациями осно-
вания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта
(при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в местах
горных выработок и в карстовых районах.
Несиловые воздействия на здания также весьма разнообразны. К ним
относят: температуру (наружную и внутреннюю) и ее колебания; влагу
наружного и внутреннего воздуха, а также грунтовую; осадки (дождь,
снег); солнечную радиацию; химические (агрессивные) реагенты среды
производства и наружного воздуха; шум, биологические разрушители и
др.
Некоторые несиловые факторы могут вызывать и силовые воздейст-
вия (например колебания температуры наружного и внутреннего воздуха
приводят к знакопеременным деформациям конструкций). И наоборот,
ветер, являющийся силовым фактором, вызывает также несиловые воз-
действия - переохлаждение помещений и изменение влажности среды
производства.
Все эти факторы, воздействуя на здание в отдельности и в совокуп-
ности, могут вызывать те или иные разрушения конструкций и Изменять
параметры внутренней среды производства. Сюда относятся: снижение
несущей способности конструкций вследствие изменения структуры
грунтов оснований и материалов, потеря теплозащитных качеств ограж-
дений из-за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, хи-
мическая коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и об-
лицовок, образование трещин в конструкциях и др.
При проектировании зданий учитывают как все отдельные факторы,
так и комплексное воздействие их в наиболее неблагоприятных сочета-
ниях.
187
Выбор конструктивной схемы и материалов каркасов производят на
начальном этапе разработки архитектурно-строительной части проекта.
! Основанием для выбора конструктивной схемы служат: объемно-пла-
нйровочная структура здания, обеспечивающая рациональную организа-
цию производственно-технологического процесса; нагрузки на здания;
требования прочности, устойчивости и долговечности.
Для большинства одноэтажных промышленных зданий характерны
два варианта каркасной конструктивной схемы - с поперечными и про-
дольными рамами (рис. XI-2, о, б).
Рис. XI-2. Схемы рам и эпюры моментов при различных
соединениях ригеля с колоннами:
а - схема поперечной двухпролетной рамы; б-то же, продольной рамы; в-
эпюра моментов в поперечной раме с шарнирным соединением ригеля с ко-
лоннами при нагрузке на колонну; г - то же, при нагрузке на ригель; д -
эпюра моментов в поперечной раме с жестким соединением ригеля с колон-
нами при нагрузке, приложенной к колонне; е-то же, при нагрузке на ри-
гель
Конструктивная схема с поперечными рамами является наиболее рас-
пространенной. По такой схеме поперечная рама каркаса, образуемая
жестко заделанными в фундаменте колоннами и поперечными ригелями,
обеспечивает жесткость и устойчивость. В продольном направлении
жесткость и устойчивость здания обеспечиваются совместной работой
колонн, вертикальных связей между ними и диском покрытия.
Конструктивная схема с продольными рамами состоит из колонн и
продольных элементов (подстропильные конструкции, подкрановые бал-
ки, вертикальные связи и др.), которые вместе обеспечивают устойчи-
вость и жесткость здания в продольном направлении. В поперечном на-
правлении жесткость и устойчивость здания обеспечиваются совместной
работой колонн и элементов покрытия, например панелями покрытия
"на пролет".
188
Сопряжения элементов каркаса друг с другом различают шарнирные,
жесткие и комбинированные.
Шарнирные сопряжения упрощают форму горизонтальных элементов
(ригели, подстропильные конструкции и др.) и стык их с колоннами.
При таком сопряжении поперечные нагрузки вызывают изгибающие
моменты только в тех элементах, к которым они приложены
(рис. XI—2, в, г). Это обстоятельство очень важно при использовании
унифицированных и типовых конструкций.
Жесткие сопряжения применяют в тех случаях, когда нельзя обеспе-
чить достаточную общую жесткость рамы или когда их применение дает
заметное снижение расходов материала на раму. Жесткие сопряжения
рекомендуется также применять при наличии кранов с жестким подвесом
любой грузоподъемности или кранов, расположенных в два яруса, а так-
же при пролетах более 36 м и отношении высоты к размеру пролета бо-
лее 1,5 независимо от наличия или отсутствия кранов. При жестком
сопряжении нагрузки, приложенные к одному из элементов, вызывают
изгибающие моменты и в других элементах (рис. XI-2, д, е).
Конструктивные схемы, допускающие сопряжения части элементов
шарнирно, а других жестко, применяют в зданиях, имеющих сложную
конструкцию с различными в отдельных пролетах нагрузками, высотами
и сечениями колонн.
Основными материалами для каркасов служат железобетон, металлы
и дерево. Каждый из них имеет свои положительные и отрицательные
качества.
Железобетон, в котором совместная работа бетона и стальной
арматуры обеспечивает ему хорошие физико-механические свойства, об-
ладает высокой несущей способностью на сжатие и изгиб, долговеч-
ностью, огнестойкостью, стойкостью против атмосферных воздействий,
сопротивляемостью против динамических нагрузок, малыми эксплуата-
ционными расходами. В силу почти повсеместного наличия крупных и
мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление
бетона, железобетон доступен к применению практически во всех райо-
нах строительства. На изготовление железобетона расходуется в 2-3 раза
меньше металла, чем на стальные конструкции. Вместе с тем, для желе-
зобетонных конструкций, находящихся под нагрузкой, нередко характер-
но образование трещин в бетоне растянутой зоны, что во многих случаях
нарушает их нормальную эксплуатацию. В целях предотвращения образо-
вания трещин или ограничения ширины их развития бетон заранее, до
приложения внешней нагрузки, подвергают интенсивному обжатию по-
средством натяжения арматуры. Такой железобетон называют предвари-
тельно напряженным.
189
В числе основных недостатков железобетона главным является боль-
шая собственная масса - качество во многих случаях нежелательное. Так,
например, большая масса несущих конструкций покрытия (фермы, бал-
ки, плиты) влечет за собой необходимость устройства колонн с больши-
ми размерами сечений, а колонны, в свою очередь, - устройства массив-
ных фундаментов. В целях снижения массы железобетона используют
высокопрочные бетоны и стали, тонкостенные и пустотелые конструк-
ции, а также конструкции с бетоном на пористых заполнителях.
В применяемых до настоящего времени конструкциях каркасов из
железобетона в основном используют тяжелые бетоны плотной структу-
ры, приготовленные на цементных вяжущих, плотных мелких и крупных
заполнителях (р„ = 2200...2500 кг/м3). Такие бетоны обеспечивают в
большинстве своем прочность на сжатие в пределах классов бетона от
В10 до В60 или марок бетона от М200 до М800. В перспективе целесооб-
разно использовать бетоны более высоких классов.
Для армирования железобетонных конструкций используют стальные
стержни, сетки, пространственные каркасы и проволоку. Стержневую го-
рячекатаную арматуру изготавливают гладкой (класс А-1) или периодиче-
ского профиля (классов А-П, A—III, A-1V и A-V). Лучшими качествами
обладает горячекатаная арматура периодического профиля классов A-1V
и A-V, а также класса A-VI, подвергнутая термическому упрочнению.
Арматурная холоднотянутая проволока может быть гладкой (классов В-1
и В-11) либо периодического профиля (Bp—I и Вр-П).
По способу выполнения железобетонные конструкции каркасов мо-
гут быть сборные, монолитные и сборно-монолитные.
Сборные железобетонные конструкции каркасов получили самое широ-
кое применение вследствие наилучшего соответствия требованиям инду-
стриализации и сокращения сроков строительства. Строительство из
сборного железобетона можно производить круглый год без существен-
ного удорожания в зимний период.
Для массового строительства одноэтажных промышленных зданий
разработаны типовые унифицированные конструкции элементов карка-
сов, позволяющие использовать их в определенных условиях по парамет-
рам здания (высота, пролет, шаг колонн), наличию или отсутствию под-
весных и опорных кранов соответствующей грузоподъемности, географи-
ческим условиям (скоростной напор ветра, расчетные температуры
наружного воздуха, вес снегового покрова), наличию агрессивности воз-
душной среды и условий микроклимата помещений (отапливаемые и не-
отапливаемые здания).
Монолитные железобетонные конструкции до настоящего времени,
главным образом, использовались в тех случаях, когда требовалось обе-
спечить наибольшую жесткость каркаса в условиях высоких динамиче-
190
ских нагрузок и сейсмики или когда параметры возводимого каркаса
отличались нестандартностью. К монолитным железобетонным конст-
рукциям обращались и в тех случаях, когда в данном месте строительства
полностью отсутствовала возможность использования сборных конструк-
ций. В условиях преимущественного развития индустриального строи-
тельства долгое время преобладала тенденция сокращения доли моно-
литного строения. Однако отечественный и особенно зарубежный опыт
показывают, что использование монолитного железобетона имеет ряд за-
метных преимуществ перед сборным. Он обеспечивает создание более
жестких конструктивных систем, кроме того, такие конструкции обходят-
ся значительно дешевле, так как их изготовление производится на месте
строительства и они не требуют создания дорогостоящих заводов по про-
изводству сборных конструкций. При использовании прогрессивных тех-
нологий с применением скользящих, объемно-переставных или крупно-
щитовых опалубок и соответствующих средств механизации по подаче,
уплотнению бетона и укладке арматуры можно значительно сократить
сроки возведения монолитных конструкций. Монолитные железобетон-
ные конструкции обладают лучшими эстетическими качествами, им мож-
но придавать более разнообразные архитектурные формы.
К числу недостатков монолитных железобетонных конструкций сле-
дует отнести заметные дополнительные расходы на их возведение в зим-
них условиях (обогрев бетона при его твердении) и несколько большие
сроки строительства.
Сборно-монолитные конструкции представляют собой рациональное
сочетание основных сборных элементов каркаса с монолитным железо-
бетоном, при котором обеспечивается их работа как единое целое. В
одноэтажных промышленных зданиях сборно-монолитные конструкции
находят оправданное применение при реконструкции и возведении при-
строек к существующим производственным объектам, а также при строи-
тельствах, осуществляемых в сейсмических районах.
Монолитные участки в таких конструкциях могут выполнять различ-
ные функции: замоноличивание стыков (узлов) сборных элементов; добе-
тонирование и замоноличивание до полного поперечного сечения конст-
рукций, ослабленных по каким-либо причинам (пазовые стыки и т.п.);
полное устройство отдельных элементов каркаса, например балок при
наличии сборных железобетонных колонн.
Металлические материалы нашли применение в карка-
сах зданий в виде стальных и алюминиевых сплавов.
Стали представляют собой сплавы различного химического состава.
В строительных конструкциях применяют углеродистые и легированные
стали, первые из которых в зависимости от содержания углерода подраз-
деляют на низко-, средне-, высокоуглеродистые, а последние - на низ-
191
ко- и высоколегированные в зависимости от количества элементов -
марганца, хрома, никеля и др.
Использование сталей в каркасах зданий, как впрочем и в других
конструктивных элементах, требует специальных знаний их свойств, за-
висящих от способа выплавки (мартеновские, кислородно-конверторные,
электросталеплавильные), от способа разлива в изложницы (кипящие,
полуспокойные и спокойные), состоянию поставки (металлопрокат -
после горячей прокатки, в термически обработанном состоянии, с очи-
щенной от окалины поверхностью) и др.
Различают три группы сталей. Сталь группы А классифицирована по
физико-механическим свойствам (пределу текучести и временному со-
противлению), сталь группы Б - по химическому составу, а группы В -по
гарантированным физико-механическим свойствам и химическому сос-
таву. Для строительных металлоконструкций применяют сталь только
группы В.
В зависимости от этих факторов стали маркируют. Например, марка
стали ВСтЗсп означает: В - группа стали (для строительных конструк-
ций); СтЗ - класс стали по механическим свойствам (сопротивление при
растяжении, ударная вязкость и др.); сп - спокойный способ разливки.
Выбор марок стали для конструкций каркаса является одним из от-
ветственных моментов проектирования. Назначение марок для стальных
конструкций производят в зависимости от степени ответственности кон-
струкций зданий и сооружений, особенностей климатического района
строительства и условий эксплуатации (отапливаемые, неотапливаемые и
др).
По степени ответственности стальные конструкции зданий и соору-
жений разделены на четыре группы. К первой группе отнесены сварные
конструкции, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающие-
ся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или
подвижных нагрузок (подкрановые балки, балки рабочих площадок и
др.). Ко второй группе относятся сварные конструкции либо их элемен-
ты, работающие при статической нагрузке (фермы, ригели рам, балки по-
крытий и перекрытий и др.), а к третьей - работающие в таких же усло-
виях колонны, стойки, опоры под оборудование и др. В четвертую группу
входят вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, эле-
менты фахверка, лестницы и др.).
Такой дифференцированный подход к выбору марок стали позволяет
более рационально обеспечить надежность здания в разнообразных усло-
виях эксплуатации.
Для изготовления стальных строительных конструкций используют
различные сортаменты профилей, которые по условиям применения под-
разделяют на две группы: профили общего назначения и профили спе-
192
циального назначения. Профили общего назначения составляют наибо-
лее широко используемую группу, в которую входят: двутавровые балки,
швеллеры, зетовые профили, С-образные и корытные профили, тавры,
уголки равнополочные и неравнополочные, трубы круглые, прямоуголь-
ные и квадратные, круглая и квадратная сталь, а также листовая, универ-
сальная, полосовая, рифленая и волнистая сталь и стальные канаты. К
профилям специального назначения относятся профили, форма и разме-
ры которых определяются функциональным назначением и особенностя-
ми их использования: гофрированные профили (профилированные нас-
тилы) для покрытий и стен, профили для оконных и фонарных переп-
летов, двутавровые балки для путей подвесного транспорта, крановые
рельсы.
Профили классифицируют также по способам изготовления. Основ-
ная масса профилей изготавливается методом горячей прокатки. Гофри-
рованные и гнутые профили изготавливают методом непрерывного
холодного профилирования из листовой рулонной заготовки. Сварные
профили, среди которых наиболее распространены двутавровые, изготав-
ливают из трех полос универсальной или листовой стали на специальных
поточных линиях. Наиболее дешевым способом изготовления профилей
является горячая прокатка.
Стальные конструкции обладают многими достоинствами. По сравне-
нию с железобетонными они характеризуются значительно меньшей мас-
сой при равной несущей способности, высокой технологичностью, инду-
стриальностью и сравнительной легкостью усиления. Вследствие высоких
прочностных и других физико-механических свойств сталей из них мож-
но создавать надежные и разнообразные по форме и параметрам конст-
рукции, позволяющие особенно эффективно использовать их в высоких
(более 18 м) и большепролетных зданиях, а также в неотапливаемых зда-
ниях и в зданиях с кранами грузоподъемностью более 50 т, в том числе и
с расположением их в два яруса. До 90-х годов в целях экономии приме-
нение стальных конструкций в каркасах одноэтажных зданий строго
ограничивали. Стальные конструкции разрешалось применять, когда ис-
пользование типовых сборных железобетонных конструкций было невоз-
можным. К недостаткам стальных конструкций следует отнести: подвер-
женность коррозии, снижение несущей способности под воздействием
высоких и низких температур, высокую стоимость и дефицитность ме-
талла.
Алюминиевые сплавы в строительных конструкциях промышленных
зданий стали применять относительно недавно (около 50 лет назад). По
прочности они близки к стали и в сравнении с нею обладают почти в
3 раза меньшей массой и более высокой устойчивостью против коррозии.
В отличие от стальных конструкций в алюминиевых сплавах понижение
193
температуры ведет к повышению механических свойств. Большим досто-
инством является возможность получения из них разнообразных прессо-
ванных профилей, изготавливаемых методом выдавливания мощными
прессами через матрицы (экструзия).
В строительстве применяют чистый алюминий или сплавы опреде-
ленных систем: алюминий-марганец; алюминий-магний; алюминий-маг-
ний-кремний; алюминий-цинк-магний; алюминий-медь-магний и др.
Алюминиевые сплавы целесообразно использовать: в конструкциях
покрытий крупных высотных и большепролетных сооружений; в сборно-
разборных конструкциях, предназначенных для многократного исполь-
зования в разных местах и при транспортировании на далекие расстоя-
ния; в климатических районах с холодным и суровым климатом, а также
в районах с повышенной сейсмичностью. Особенно эффективны алюми-
ниевые сплавы в стеновых и кровельных конструкциях, в конструкциях
подвижного состава (краны различного назначения), больших ворот,
оконных и фонарных заполнений.
Недостатками алюминиевых сплавов, ограничивающими область их
применения, являются: меньший (почти в 3 раза, чем у стали) модуль
продольной упругости; высокий коэффициент температурного расшире-
ния; ухудшение механических свойств в условиях повышенных темпера-
тур и относительная сложность выполнения соединений.
Деревянные конструкции обладают рядом достоинств в
силу хороших физико-механических свойств древесины, которая имеет
небольшую массу, незначительные коэффициенты температурного рас-
ширения и теплопроводности, высокую стойкость в различных химиче-
ских средах. Она легко поддается обработке и соединению, обладает вы-
сокими эстетическими и художественными качествами. Учитывая боль-
шие местные запасы древесины, во многих регионах России конструкции
из дерева оказываются намного дешевле железобетонных и стальных
конструкций.
Наибольшее применение древесина в каркасах одноэтажных зданий
получила в форме клееных конструкций (рамы, балки, арки и металлоде-
ревянные формы). К достоинствам клееных деревянных конструкций от-
носят: возможность использования маломерных и низкосортных пилома-
териалов и создание из них разнообразных по форме сечения и длине
элементов конструкций; повышенную огнестойкость по сравнению с
обычной древесиной; меньшую подверженность растрескиванию и ко-
роблению; возможность создания элементов с повышенной несущей спо-
собностью и др. Вместе с тем изготовление клееных конструкций требует
специализированных условий (теплые помещения, тщательный контроль
качества на всех стадиях изготовления, совершенное оборудование и др.).
194
Конструкции из брусьев и досок или металлодеревянные конструк-
ции могут быть изготовлены на большинстве местных деревообделочных
предприятий и не требуют специализированных условий.
Применение элементов из круглого леса может быть целесообразным
при изготовлении опор, свай, свай-стоек, навесов и т.п.
Существенными недостатками деревянных конструкций являются:
подверженность загниванию, возгораемость, потери свойств под воздей-
ствием нагрузок, температур и влажности.
Среди других материалов, которые могут быть использованы в кон-
струкциях каркасов, можно выделить каменные конструк-
ции из природных и искусственных камней и блоков.
Область применения каменных конструкций в качестве несущих эле-
ментов до последнего времени была ограничена вследствие большой тру-
доемкости и сравнительно невысокой несущей способности. Однако в
настоящее время, когда значительно возросла потребность в развитии
мелких производств, применение каменных конструкций в каркасах зда-
ний следует считать рациональным (несущие стены, опоры и др.). Ка-
менные конструкции из кирпича, мелких и крупных блоков из местных
строительных материалов природного происхождения обладают в боль-
шинстве своем хорошей долговечностью и огнестойкостью, из них мож-
но компоновать стены с надежной теплоизоляцией и совершенными ар-
хитектурными формами.
К недостаткам каменных конструкций следует отнести невысокую
прочность, вследствие чего их можно применять только в мелкопролет-
ных зданиях без мостовых кранов.
При выборе материала каркасов нередко определяющим фактором
выступает способ возведения здания. Технология возведения зданий за-
висит от многих обстоятельств: уровня местной материально-техниче-
ской базы, условий строительной площадки (в стесненных условиях сло-
жившейся застройки или на свободных территориях).
Поэтому окончательное назначение материала для несущих конструк-
ций должно производиться на основе глубокого комплексного анализа
всех сторон, обеспечивающих прочность, надежность, долговечность,
эксплуатационное™, эстетичность и простоту возведения.
В одноэтажных промышленных зданиях наиболее распространены
три варианта каркасов: железобетонный, стальной и смешанный, когда,
например, колонны могут быть железобетонные, а фермы или балки по-
крытий - стальные или деревянные.
Железобетонные каркасы одноэтажных промышленных зданий. Сбор-
ный вариант железобетонного каркаса одноэтажного здания состоит из
поперечных рам, объединенных в пространственную систему продольны-
ми конструктивными элементами (плитами, прогонами, подкрановыми и
195
обвязочными балками, подстропильными конструкциями и др.) и связя-
ми (рис. XI-3). Поперечную раму образуют колонны, жестко заделанные
в фундаменты, и ригели, шарнирно соединенные с колоннами. В качест-
ве ригелей могут выступать балки, фермы и другие несущие конструк-
ции.
Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизон-
тальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого кон-
струкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности,
жесткости и устойчивости. Для массового индустриального строительства
разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для
зданий без мостовых опорных кранов и для зданий с опорными мостовы-
ми кранами.
Для зданий высотой от 3 до 14,4 м без опорных мостовых кранов или
с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т применяют колонны
постоянного сечения (рис. XI-4, а). Средние колонны при высоте сече-
ния меньше 500 мм вверху снабжают симметричными двухсторонними
консолями, чтобы обеспечить опирание конструкций покрытия. Длину
колонн выбирают с учетом высоты здания (от пола до низа несущих кон-
струкций покрытия) и глубины заделки в фундаменты. Размеры сечения
колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в
крайних или средних рядах). Сечения колонн могут иметь квадратные
(300x300; 400x400 и 500x500 мм) и прямоугольные (400x300; 500x400; 600х
х500 мм) формы. Колонны постоянного сечения заделывают в железобе-
тонные фундаменты на глубину 750, 850 мм.
Для зданий с опорными мостовыми электрическими кранами грузо-
подъемностью до 32 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы раз-
работаны колонны прямоугольного сечения (рис. XI-4, /5), а для зданий с
опорными кранами общего назначения от 32 до 50 т легкого, среднего и
тяжелого режимов работы - колонны двухветвевые (рис. Х1-4, в). Колон-
ны прямоугольного сечения могут быть использованы в зданиях высотой
от 8,4 до 14,4 м. Размеры сечения колонн в подкрановой части состав-
ляют от 400x600 до 400x900 мм (через 100 мм). Колонны двухветвевого
сечения применяют в зданиях высотой более 14,4 (до 18) м. Размеры се-
чения колонн в подкрановой части составляют 500x1400 и 500x1900 мм.
Сборные колонны изготавливают из тяжелого бетона классов В15-
В40. Основная рабочая арматура (профильная) может быть без предвари-
тельного напряжения - стержневая из горячекатаной стали класса AII1 и
предварительно напряженной - со спиральной поперечной арматурой.
Предварительное напряжение арматуры уменьшает прогибы верхней точ-
ки каркасов одноэтажных зданий при действии горизонтальных нагрузок,
что позволяет в некоторой степени уменьшить расход арматуры и высоту
сечения колонн.
196
12
Рис. XI-3. Конструктивные элементы одноэтажного здания с
железобетонным каркасом:
1 - фундамент; 2- колонна; 3- подстропильная ферма; 4 - стропильная ферма; 5-
светоаэраннонный фонарь; 6- плита покрытия; 7-пароизоляция; J-утеплитель;
9- выравнивающий слой; 10- кровельный ковер; 7/- воронка внутреннего водо-
стока; 12 - ендова средняя; 13 - то же, пристенная; 14 - стеновая панель; 15 -
оконная панель; 16- подкрановая балка; 77- крановый рельс; 18- вертикальные
связи между колоннами; 19- фундаментная балка; 20- отмостка
197
Рис. XI-4. Основные типы сборных железобетонных колонн:
а-для зданий высотой от 3...14.4.М без опорных мостовых кранов; 6-с
опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т и высоте здания
от 8,4... 14,4 м; в - то же, с кранами до 50 т и высоте от 14,4..Л 8 м; г -колон-
ны кольцевого сечения; д - основные закладные элементы колонн; е - оголо-
вок колонны кольцевого сечения; ж - оголовок колонны при безанкерном
креплении стропильных конструкций; 1 - закладная деталь для крепления
стальной фермы (анкеры); 2,3 - то же для крепления подкрановой балки; 4 -
то же. стеновых панелей; 5- кольцо из полосовой стали; 6 - стальная пласти-
на для крепления (сварки) стропильных конструкций из железобетона
198
Все типовые колонны предназначены для применения в том случае,
когда верх фундаментов под них имеет отметку - 0,150. В нижней части
колонны могут иметь горизонтальные канавки для улучшения их соеди-
нения с фундаментами (см. рис. XI-5, ё).
Для соединения с колонной других конструктивных элементов (стро-
пильных и подстропильных конструкций, подкрановых балок, элементов
стен и др.) в ней предусматривают закладные детали (рис. XI-4, д). Коли-
чество закладных деталей для опирания и крепления наружных стен и их
расположение определяются конструкцией стен. В колоннах, располагае-
мых в местах установки вертикальных связей, предусматривают заклад-
ные детали для крепления связей, а у колонн, располагаемых у торцевых
стен, - дополнительные закладные детали для крепления приколонных
стоек фахверка. В верхней части колонны имеют оголовки: при опирании
на них железобетонных конструкций с соединением на монтажной свар-
ке - горизонтальные пластины (заподлицо или с выступами на 10 мм);
при стальных несущих конструкциях-анкерные болты (рис. XI-4, д, ж).
При использовании в покрытиях железобетонных подстропильных
конструкций длина колонны средних рядов принимается на 600 мм
меньше, чем в покрытиях только со стропильными конструкциями.
Размеры сечения надкрановой части колонн прямоугольного и двух-
ветвевого вида унифицированы и составляют по высоте (в направлении
пролета) 380 и 600 мм. При высоте сечения 380 мм возможна "нулевая"
привязка колонн к крайней продольной разбивочной оси, поскольку ось
подкранового пути имеет также унифицированную привязку к ней, рав-
ную 750 мм. При высоте сечения 600 мм необходимо применять привязку
”250" или "500", так как в этом случае ось подкранового пути отстоит от
разбивочной оси на 1000 мм и более.
Двухветвевые железобетонные колонны по сравнению с колоннами
прямоугольного сечения более трудоемки при изготовлении, транспорти-
ровке и монтаже. Вследствие этого их применение ограничивают, вместо
них рациональнее применять стальные колонны.
В целях снижения массы колонн и более экономного расхода матери-
алов разработаны типовые колонны кольцевого сечения, изготавливае-
мые методом центрифугирования (рис. XI-4, г). Такие колонны могут
быть использованы в зданиях с неагрессивной средой без мостовых кра-
нов или с ними грузоподъемностью до 32 т. Диаметры сечения колонн в
зависимости от нагрузки и длины колонны, сетки колонн и грузоподъем-
ности кранов составляют от 300 до 1000 мм (через 100 мм) при толщине
стенок от 50 до 120 мм. На изготовление таких колонн требуется почти в
2 раза меньше бетона и на 20-30% стали.
Фундаменты под сборные железобетонные колонны устраивают в основ-
ном в виде отдельных опор с отверстиями стаканного типа. Ленточные
199
фундаменты по продольным рядам колонн или сплошную фундаментную
плиту под все здание применяют в исключительных случаях, когда фун-
даменты в виде отдельных опор не обеспечивают необходимую прочность
и устойчивость или когда это целесообразно по условиям обеспечения
"гибкости" и универсальности размещаемого производства.
Конструкции фундаментов относятся к числу материалоемких эле-
ментов здания. На их устройство требуется до 20% общего расхода бето-
на, а стоимость их возведения составляет от 5 до 20% от стоимости зда-
ния.
Фундаменты под колонны в виде отдельных опор по способу возве-
дения подразделяют на монолитные и сборные.
Монолитные фундаменты более предпочтительны, так как располага-
ют лучшими возможностями получения нужных форм и размеров, дикту-
емых нагрузками и местными условиями строительства. В большинстве
своем они экономичнее сборных вследствие меньшего расхода стали и
затрат на транспортирование и монтаж.
Монолитный фундамент состоит из подколенника с отверстием (ста-
каном) для заделки колонн и ступенчатой плитной части (рис. XI-5, а). В
целях ограничения типоразмеров опалубочных элементов, а также для
более четкой градации арматурных изделий, все опалубочные размеры
фундаментов унифицированы.
Высота унифицированных фундаментов составляет 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, а размеры подколенников в плане - от 0,9x0,9
до 1,2x2,7 м (через 0,3 м). Высоту ступеней принимают 0,3 и 0,45 м с сов-
мещением уступов, обеспечивающих уклон 2:1.
Сборные фундаменты под колонны применяют, когда их можно сде-
лать из одного блока ограниченной массы (обычно не более 6 т). В слу-
чае необходимости сборные фундаменты могут быть установлены на
опорные плиты (рис. XI-5, б). Размеры сборных фундаментов подчинены
тем же модулям, что и монолитные.
Под спаренные колонны в местах деформационных швов устраивают
монолитные фундаменты с двумя раздельными стаканами (рис. XI—5, в).
Установлены следующие размеры стаканов: глубина 0,8, 0,9 и 1,25 м; раз-
меры по верху и дну соответственно на 150 и 100 мм больше размеров се-
чения колонн (рис. XI-5, е). После установки колонн стаканы заливают
бетоном класса В20 или В25 на мелком гравии. На изготовление
монолитных и сборных фундаментов используют бетоны классов В10 и
В15. Под монолитные фундаменты делают подготовку толщиной 100 мм
из бетона класса В7,5 или из щебня с проливкой цементным раствором.
Это предотвращает вытекание цементного молока из бетонной смеси и
перемешивание бетонной смеси с грунтом.
200
Рис. XI-5. Фундаменты под железобетонные
колонны:
а - монолитный; б - сборный; в - в местах устройства
деформационных швов; г - свайный; д - пенькового
типа; е - заделка колонны в фундаменте
При наличии слабых грунтов под фундаменты устраивают свайные
основания (рис. XI-5, г). В практике промышленного строительства наи-
большее применение получили забивные и буронабивные сваи.
Железобетонные забивные цельные сваи сплошного квадратного се-
чения рекомендуются к преимущественному применению. Их выполняют
с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой длиной от 3 до 20 м с раз-
201
мерами сечения 300x300; 350x350 и 400x400 мм. Головки свай после за-
бивки (допускается разница в их уровне 1-2 см) заделывают в ростверк
на глубину не менее 150 мм.
Буронабивные сваи изготавливают непосредственно в грунте. Для
этого в пробуренную скважину устанавливают арматурный каркас и укла-
дывают бетонную смесь. В зависимости от инженерно-геологических ус-
ловий и особенностей передаваемых на фундамент нагрузок буронабив-
ные сваи армируют на всю длину или только в верхней части для связи с
ростверком. Буронабивные сваи изготавливают длиной от 2 до 50 м вра-
щательным бурением без закрепления или с закреплением стенок сква-
жин. Диаметры ствола скважин составляют от 500 до 800 мм (без учета
уширения в нижней части). Сваи такого типа целесообразны: при боль-
ших на1рузках на фундаменты; на территориях с просадочными и слабы-
ми грунтами; в стесненных условиях строительной площадки, на которой
невозможна забивка свай или когда недопустимы динамические воздей-
ствия на рядом расположенные объекты; при необходимости усиления
фундаментов существующих зданий.
В целях унификации и сокращения числа типоразмеров колонн верх
монолитных и сборных фундаментов располагают на 150 мм ниже отмет-
ки ±0.000. Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлова-
нах, после устройства подготовки под полы и прокладки подземных ком-
муникаций.
Фундаментные балки из сборного железобетона разработаны под кир-
пичные, блочные, панельные самонесущие и панельные навесные вари-
анты исполнения наружных стен.
В зависимости от веса наружных стен и шага колонн фундаментные
балки имеют тавровое и трапециевидное сечение. Балки таврового сече-
ния (рис. XI-6, а) применяют при кирпичных стенах толщиной 380 и
510 мм, также при блочных толщиной до 500 мм и панельных самонесу-
щих стенах толщиной до 300 мм при шаге колонн 6 м. Балки трапецие-
видного сечения (рис. XI-6, б, в), применяют при шаге колонн би 12 м.
Их выполняют при кирпичных стенах толщиной 250 мм, панельных са-
монесущих стенах - 200 и 240 мм и панельных навесных - 160, 200, 240 и
300 мм.
Фундаментные балки опирают на бетонные столбики (приливы), уст-
раиваемые сечением 300x600 мм (рис. XI-6, г, д) в пределах подколен-
ников. Отметка верха столбиков зависит от высоты фундаментных балок
и может составлять -0,350; -0,450 и -0,650 мм. Длина фундаментных ба-
лок согласуется с шагом колонн, размерами подколенника и местом ук-
ладки. Так, при шаге колонн 6 м длина балок может быть 5950, 5050,
4750, 4400 и 4300 мм, а при шаге 12 м - 11950, 10750, 10400 и 10300 мм.
202
Рис. Х1-6. Фундаментные балки:
а - таврового сечения при шаге колонн 6 м; б - трапецивидного сечения при ша-
ге колонн 6 м; в - то же, при шаге 12 м; г - опирание балок; д - детали фунда-
мента наружного ряда колонн; 1 - набетонка толщиной 12 см; 2- слой раствора
толщиной 20 мм; 3 - опорный столбик; 4 - фундаментная балка; 5 - песок; 6 -
щебеночная подготовка (13-15 см); 7- асфальт (1,5-2 см); 8- гидроизоляция; 9-
стеновая панель; 10- колонна; 11 - подстилающий слой; 12- шлак
Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чисто-
го пола (отметка - 0,030). На этом уровне устраивают гидроизоляцию из
одного-двух слоев рулонного материала на мастике. Допускается выпол-
нять гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора (1:2) толщиной
30 мм. Для предохранения балок от деформации при пучении грунтов
снизу или с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого
песка или кирпичного щебня (рис. Х1-6, д). В отапливаемых зданиях в
целях утепления пристенной рабочей зоны ширина подсыпки из утепли-
теля может составлять -1...2 м.
203
По периметру здания устраивают отмостку из асфальта или бетона
шириной 0,9—1,5 м с уклоном от стены не менее 1 : 12. Несущие стены в
бескаркасных зданиях или с неполным каркасом опирают на фундамен-
ты, выполняемые, как и в гражданских зданиях, из сборных элементов.
Железобетонные подкрановые и обвязочные балки. Подкрановые бал-
ки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мостовых
кранов. Они придают зданию также дополнительную пространственную
жесткость.
Железобетонные подкрановые балки могут иметь
тавровое или двутавровое сечение (рис. XI-7, о, б). Первые предусматри-
вают при шаге колонн 6 м, вторые - при шаге 12 м. Железобетонные
подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью до 32 т.
Рис. XI-7. Железобетонные подкрановые балки:
а - при шаге колонн 6 м; б - то же, 12 м; в - крепление балок к колоннам;
г -крепление кранового рельса к балке; д - устройство упора для мостового кра-
на; /- опорный стальной лист (160x12x500 мм); 2- анкерный болт; 3- стальная
пластинка (100x12 мм); 4, 5- закладные элементы колонны; 6-стальная лапка;
7- болт; 8- упругие прокладки толщиной 8 мм; 9- крановый рельс; 10- дере-
вянный брус 200x280x360 мм; 11 - швеллер № 45 длиной 1228 мм; 12- стальная
пластина 12x300x970 мм
204
Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны;
она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, 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 класса В22,5-
В40, сварные каркасы, а для нижнего пояса - преднапряженные стержни,
пакеты струн или пряди из высокопрочной проволоки. В балках преду-
смотрены закладные элементы для крепления к колоннам (стальные
пластины), для крепления рельсов и троллей (трубки).
К колоннам балки крепят сваркой закладных элементов и анкерными
болтами (рис. XI—7, в). Гайки анкерных болтов после выверки балок зава-
ривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют парными стальными
лапками, располагаемыми через 750 мм (рис. XI-7, г). Для уменьшения
динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кра-
нов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани
толщиной 8-10 мм.
Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка
здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амор-
тизаторами - буферами из деревянного бруса (рис. XI-7, d).
Применение железобетонных подкрановых балок следует ограничи-
вать. Это связано с их большой массой, сравнительно небольшим сроком
службы, поскольку они испытывают динамические нагрузки, и слож-
ностью рихтовки подкрановых путей.
Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мел-
коблочных стен в местах перепада высот смежных пролетов, а также для
повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. В по-
следнем случае расстояние между балками по высоте определяют расче-
том в зависимости от высоты, толщины и материала стены, наличия в
стене проемов и их размеров. Стены второго и последующего ярусов -
навесные (нагрузки от них передаются на колонны, тогда как первый
ярус стены, опирающийся на фундаментную балку, является самонесу-
щим. Обвязочные балки обычно располагают над оконными проемами, и
они выполняют функции перемычек. Такие балки имеют прямоугольное
сечение со стороной 585мм, ширина их 200, 250 и 380 мм, длина 5950 мм.
Изготавливают обвязочные балки из бетона В15 и армируют сварными
каркасами с рабочей арматурой из стали класса А-П1. Балки укладывают
на стальные опорные столики-консоли со скрытым ребром жесткости и
крепят к колоннам стальными планками (рис. XI-8).
Несущие конструкции покрытий из сборного железобетона, решаемые
по плоскостной схеме, могут состоять только из стропильных и из
стропильных и подстропильных элементов (см. рис. XI—3).
205
Рис. XI-8. Обвязочные балки и крепление
их к колоннам:
/-стальной опорный столик; 2- стальная
планка; 3 - сварка
Несущие конструкции, сос-
тоящие только из стропиль-
ных элементов, применяют
при одинаковом шаге ко-
лонн по крайним и средним
рядам, а с применением под-
стропильных элементов-ког-
да шаг колонн по наружному
и среднему рядам различен.
Например, часто шаг колонн
по наружному ряду прини-
мают 6 м, а по среднему -
12 м.
Выбор оптимального ва-
рианта несущих конструк-
ций, т.е. с использованием
подстропильных конструк-
ций или без них, зависит от
необходимости применения
укрупненной сетки колонн
по технологическим соображениям, от ограждающих конструкций по-
крытия, способов передачи нагрузок на элементы каркаса и др.
Стропильные конструкции чаще всего выполняют в виде балок и
ферм, реже в виде арок и рам.
Балки из сборного железобетона применяют при устройстве одно-
скатных, многоскатных и плоских покрытий зданий с пролетами от 6 до
24 м (рис. XI-9, а-е).
Балки пролетами 6 и 9 м предназначаются для покрытий зданий с
плоской кровлей, с подвесным подъемно-транспортным оборудованием
и без него. Для покрытия зданий пролетом 6 м балки имеют тавровое, а
для пролетов 9м- двутавровое сечение (рис. XI-9, а).
Ддя покрытия зданий пролетом 12 м со скатной или плоской кровля-
ми применяют балки с параллельными поясами (рис. XI-9, б). Они
используются при шаге колонн 6 м и допускают устройство фонарей ши-
риной 6 м. Опорная часть балок позволяет устанавливать балки горизон-
тально или с уклоном (1 : 20). При уклонном варианте колонны, на кото-
рые опираются балки, должны иметь разную высоту, обеспечивающую
требуемый уклон покрытия.
Для устройства покрытий пролетами 18 м наиболее рациональны
предварительно напряженные двускатные балки двутаврового сечения и
решетчатого типа (рис. Х1-9, в, г).
206
Рис. XI-9. Железобетонные балки покрытий:
а - стропильные пролетом 6 и 9 м для покрытий с плоской кровлей; б -то же,
пролетом 12 м для покрытий с плоской и скатной кровлей; в - то же, пролетом
18 и 24 м для скатных кровель; г - то же, решетчатого типа пролетом 12 и 18 м;
подстропильная балка длиной 12 м для скатной и плоской кровель; е- креп-
ление к колоннам стропильных балок пролетом 6,9 и 12 м при плоской кровле;
ж - то же, при скатной кровле; з - опирание стропильных балок на подстро-
пильную; 1 - колонна; 2 - стропильная балка; 3 - стальная пластина в колонне;
4 - то же, в стропильной балке; 5 - монтажная сварка
Балки двутаврового сечения можно применять для зданий пролетом
24 м с шагом би 12 м с использованием подвесного транспорта грузо-
подъемностью до 5 т и устройством фонарей шириной 6 м. По технико-
экономическим показателям такие балки являются одними из самых эф-
фективных конструкций.
207
Решетчатые балки устанавливают с шагом только 6 м, к ним можно
крепить пути подвесного транспорта грузоподъемностью до 5 т. Отверс-
тия в стенках балок облегчают прокладку верхних коммуникаций и не-
сколько снижают массу. Однако на устройство решетчатых балок расхо-
дуется больше бетона, чем на балки двутаврового сечения.
Балки выполняют из тяжелых бетонов классов В30-В45 с ненапря-
гаемой арматурой из стали классов А-Ill и В-I, напрягаемой - из стали
классов A-IV, А-П1в, Ат-V, П-7 и высокопрочной проволоки класса
Вр-11. В балках предусмотрены закладные детали для опирания на ко-
лонны или стены, а также для крепления плит покрытия, стеновых кон-
струкций, путей подвесного транспорта и фонарей. В целях унификации
конструктивных и объемно-планировочных параметров зданий балки
пролетом от 9 до 24 м имеют высоту на опорах 900 мм, а балки пролетом
6м- 600 мм.
При несовпадении в зданиях шага колонн по наружным и средним
рядам при скатных и плоских кровлях применительно к рассмотренным
стропильным балкам разработаны подстропильные балки (рис. Х1-9, д).
Стропильные балки крепят к колоннам преимущественно монтажной
сваркой закладных деталей (рис. XI-9, е, ж). Ранее железобетонные бал-
ки крепили к колоннам с помощью болтовых соединений с последующей
обваркой закладных и накладных деталей, что приводило к большому
расходу стали и значительным трудовым затратам. Крепление подстро-
пильных балок к колоннам и стропильных к подстропильным производят
монтажной сваркой закладных и накладных деталей (рис. Х1-9, з).
Фермы по сравнению с балками обладают лучшими технико-эконо-
мическими показателями: меньшей массой, возможностями использова-
ния межферменного пространства. Фермы из сборного железобетона эф-
фективны для перекрытия пролетов 18 и 24 м.
Эффективность сборных железобетонных ферм пролетом более 24 м
(и даже 24 м) практикой не подтверждается. При таких пролетах эффек-
тивнее стальные фермы.
В зависимости от очертания стропильные фермы подразделяют на
сегментные, безраскосные, с параллельными поясами, полигональные и
треугольные (рис. XI-10, а-д). Сегментные раскосные фермы предназна-
чены для покрытий зданий с неагрессивной средой, а также со слабо- и
среднеагрессивными газовыми средами (за исключением ферм с пряде-
вой арматурой диаметром 9 мм).
Их можно устанавливать с шагом би 12 м на железобетонные колон-
ны или подстропильные фермы. К ним можно подвешивать краны грузо-
подъемностью от 1 до 5 т. Очертание верхнего пояса позволяет исполь-
зовать для покрытия плиты шириной 3 м (основной вариант) и 1,5 м
(при шаге ферм 6 м).
208
Рис. XI-10. Железобетонные фермы:
а - сегментные; б - безраскосные; в-с параллельными поясами; г - полигональ-
ные; д - треугольные; е - подстропильные для малоуклонных кровель; ж - то же,
для скатных кровель (в установленном положении)
209
Безраскосные фермы можно применять с шагом 6 и 12 м для покры-
тий со скатной и малоуклонной кровлями. К ним предусмотрена под-
веска кранов грузоподъемностью 1-5 т. Фермы для малоуклонных кро-
вель (3,3%) имеют дополнительные стойки над верхним поясом, которые
служат опорами для плит размерами 3x6 и 3x12 м.
Применение безраскосных ферм по сравнению с сегментными позво-
ляет лучше использовать межферменное пространство. Кроме того, они
более просты в изготовлении, их можно эксплуатировать в зданиях с
агрессивной средой.
Фермы с параллельными поясами и полигональные используют реже,
так как они имеют большую высоту на опоре, из-за чего увеличивается
высота стен и неполезный объем здания, а также возникает необходи-
мость в дополнительных связях в покрытии.
Для устройства покрытий в неотапливаемых зданиях применяют тре-
угольные фермы под кровлю из асбестоцементных или металлических
профилированных листов.
Фермы изготавливают из бетонов классов В30-В45 с напрягаемой ар-
матурой нижних поясов (стержневой, проволочной или прядевой). В
местах крепления к колоннам или подстропильным фермам, опирания
плит покрытия, стоек фонарей и путей подвесного транспорта в фермах
предусматриваются закладные детали.
Подстропильные фермы разработаны для вариантов малоуклонных и
скатных кровель (рис. XI—10, е, ж).
Стальные каркасы одноэтажных зданий по конструктивным схемам
решают аналогично железобетонным. Исключение составляют некоторые
конструктивные решения с применением облегченных вариантов.
Колонны. В зависимости от габаритов здания, наличия и вида подъем-
но-транспортных средств и конструкций покрытия применяют колонны
сплошного и сквозного типов с постоянным или переменным по высоте
сечением (рис. Xi—11).
Колонны сплошного постоянного сечения (рис. XI—11, а) используют
в зданиях без мостовых кранов высотой до 8,4 м. Их выполняют из дву-
тавров с параллельными гранями полок (широкополочные двутавры от
35Ш1 до 70Ш1). В зависимости от шага колонны крайних рядов рассчи-
таны на привязку "0" (при шаге 6 м) и "250" (при шаге 12 м). Базы ко-
лонн имеют опорные плиты, которые заделывают в фундамент на отмет-
ке -0.300. Верх колонн (оголовок) решают в зависимости от способа
соединения со стропильными конструкциями. При шарнирной схеме со-
единения на строганые торцы колонны приваривают опорную плиту, ко-
торая через опорное ребро воспринимает нагрузку от покрытия (см.
рис. XI—15, д).
210
Рис. XI-11. Основные типы стальных колонн:
а - сплошного постоянного сечения для зданий без мостовых кранов; б-то же,
двухветвевого сечения; в - сплошного сечения для зданий, оборудованных мос-
товыми кранами; г - то же, двухветвевого переменного сечения; д - то же, раз-
дельного типа переменного сечения
В зданиях без опорных мостовых кранов высотой от 9,6 до 18 м при-
меняют колонны сквозного двухветвевого сечения с двухплоскостной
безраскосной решеткой (рис. XI-И, б). Ветви колонн выполняют из дву-
тавров от № 20 до № 70. Расстояние между ветвями (ширина колонн)
211
принято единым для средних и крайних колонн - 800 мм. Колонны рас-
считаны на привязку к продольным разбивочным осям - 250 мм. Ветви
колонн имеют самостоятельные базы, которые с помощью анкерных бол-
тов крепятся к фундаментам.
Для зданий высотой от 8,4 до 9,6 м, оборудованных мостовыми опор-
ными кранами грузоподъемностью до 20 т, разработаны колонны сплош-
ного постоянного сечения, а для зданий с кранами до 50 т и высотой от
10,8 до 18 м - двухветвевые колонны (рис. XI-11, в, г). Двухветвевые ко-
лонны могут быть использованы в зданиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с
шагом колонн по крайним и средним рядам 12 м. Их выполняют ступен-
чатыми с нижней решетчатой и верхней сплошной частями. Подкрановая
решетчатая часть состоит из двух ветвей: наружной, выполняемой, как
правило, из прокатных и гнутых швеллеров, и подкрановой - из широко-
полочных двутавров. Решетку подкрановой части выполняют двухплос-
костной из прокатных уголков.
При использовании в зданиях кранов грузоподъемностью более 50 т,
а также при их двухъярусном расположении или на случай предполагае-
мого расширения производства применяют колонны раздельного типа
(рис. XI-11, д). В таких колоннах подкрановая ветвь может быть усилена,
например, при необходимости увеличения грузоподъемности крана, а
внешняя - использована для расширения цеха.
Стальные колонны могут применяться в районах с расчетной темпе-
ратурой наружного воздуха до -40вС для отапливаемых зданий и до -30°С
для неотапливаемых зданий, возводимых в I-IV ветровых и снеговых
районах.
Фундаменты под стальные колонны устраивают монолитными столбча-
того типа без отверстия (стакана). Их размеры принимают такими же как
и для сборных железобетонных колонн. Верхний обрез фундаментов рас-
полагают на отметке -0,7 или -1,0 м, что позволяет заглубить базы сталь-
ных колонн (с траверсами) ниже уровня пола с последующей заделкой их
слоем бетона. Для стальных колонн, у которых траверсы отсутствуют, от-
метку верха подколенника принимают на 300 мм ниже уровня пола. Базы
крепят к фундаментам анкерными болтами (рис. XI-12, а-е).
Базы колонн сплошного сечения бескрановых зданий можно распо-
лагать на уровне подстилающего слоя конструкции пола. Такое решение
применяют для опирания стальных фахверковых колонн.
Стены, как и в зданиях с железобетонным каркасом, опирают на
фундаментные балки, укладываемые на уступы фундаментов или бетон-
ные приливы (рис. XI-12, ж).
Стальные подкрановые балки по статической схеме подразделяют на
разрезные и неразрезные. Преимущественно распространены разрезные
балки, так как они просты по конструкции, менее чувствительны к осад-
212
кам опор, несложны в монтаже, но по сравнению с неразрезными имеют
большую высоту и более металлоемки. Неразрезные балки сложнее мон-
тировать и перевозить.
Рис. XI—12. База стальных колонн и способы опирания их
на фундаменты:
а, б - база колонн с опорными плитами; в, г - то же, с траверсами; д - база
двухветвевой колонны; е - фундамент под стальную колонну; ж - опирание
стальной колонны и стены на фундамент и фундаментную балку; 1 - колонна;
2- фундаментная балка; 3- бетонный прилив; 4- обстонка
По сечению подкрановые балки подразделяют на сплошные и решет-
чатые. Балки сплошного сечения, устанавливаемые при шаге колонн 6 м
и небольшой грузоподъемности кранов, изготавливают из прокатного
двутавра с усилением верхнего пояса стальным листом или уголками
(рис. XI-13, а).
Для зданий или открытых крановых эстакад с размерами пролетов 18,
24, 30 и 36 м и с шагом колонн би 12 м, оборудованных мостовыми
электрическими кранами грузоподъемностью от 5 до 50 т, применяют
балки сплошного сечения в виде сварных двутавров (рис. XI-13, б). Вы-
сота балок (на опоре) составляет от 700 до 1450 мм, ширина верхнего
пояса - 320 и 400 мм, нижнего - 200 и 250 мм. Для изготовления балок
используется сталь марки ВСтЗГпс5-1 с толщиной листа: для верхних
поясов - 10, 12, 14 и 16 мм, для нижних - 10 мм и для стенок - 6, 8, 10 и
12 мм. Стенки балок усиливают поперечными ребрами жесткости, распо-
213
латаемыми через 1,2 и 1,5 м. Подкрановые балки, предназначенные для
кранов грузоподъемностью 50 т и более, выполняют клепанными из низ-
колегированной стали (рис. XI-13, в). Для восприятия горизонтальных
усилий, возникающих при торможении кранов, предусматривают тормоз-
ные балки или фермы.
Рис. XI-13. Стальная подкрановая балка:
а - сплошного сечения из прокатных двутавров с усилением верхних полок;
б - то же, сварные; в - то же, клепаные; г - сквозного сечения; д - крепление
балок к железобетонной колонне; е - то же, к стальной; ж - крепление рель-
са к балке крюками; з-то же, лапками; /-тормозная балка; 2- крепежная
планка; 3- упорный уголок; 4- стальная фасонка; 5- подставка; 6- цемент-
но-песчаный раствор; 7-опорное ребро; 8- рельс; Я-крюк; /0-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 более
6 м под краны среднего и легкого режимов работы (рис. XI-13, г).
214
Подкрановые балки опирают на консоли колонн и крепят анкерными
болтами и планками (рис. XI-13, д, е). Между собой балки соединяют
болтами, пропущенными через опорные ребра. В уровне подкрановых
путей при кранах тяжелого режима работы предусматривают 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. XI-13, ж, з). Расстояние между парами креплений по дли-
не пути принимают 750 мм. На концах подкрановых путей устраивают
упоры - амортизаторы, как и при железобетонных балках, исключающие
удары кранов о торцевые стены здания.
Рис. XI-14. Способы крепления подвесных путей к стропильным
конструкциям:
а - к железобетонной балке; б-к стальной ферме; в - схема подвески кранов с
помощью гибких подвесок и перекидных балок; / - балка подвесного пути;
2 - стропильные конструкции; 3- лапки; 4 -ребро толщиной 10 мм; 5-несу-
щая балка подвесного крана; 6 - гибкие подвески из уголков; 7 - перекидные
балки из швеллеров
215
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 путей
принимают 6 и 12 м (возможны пролеты 18 и 24 м). Подвесные балки
следует крепить в узлах стропильных ферм (рис. Х1-14, а, б}. При внеуз-
ловой подвеске балок (рис. Х1-14, в) нижние пояса ферм в местах креп-
ления путей усиливают металлическими подвесками или перекидными
балками.
Стальные несущие конструкции покрытия, как и железобетонные, мо-
гут быть решены с подстропильными элементами или без них. В качестве
стропильных конструкций наибольшее распространение получили фер-
мы, реже балки сплошного сечения и рамы.
Фермы. В зависимости от размера перекрываемого пролета, конструк-
ции кровли, состояния воздушной среды в здании и климата местности
стальные фермы изготавливают с параллельными поясами, полигональ-
ными и треугольными (рис. XI-15).
Фермы с параллельными поясами применяют для плоских и малоук-
лонных кровель (1,5%) в отапливаемых зданиях. Полигональные фермы с
уклоном верхнего пояса 1 : 8 применяют для скатных покрытий из ру-
лонной кровли, а треугольные с уклоном верхнего пояса 1 : 3,5 - для
однопролетных, неотапливаемых зданий с наружным водостоком пол
кровлю из асбестоцементных или стальных листов.
Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами от 18
до 36 м. Фермы длиной до 18 м изготавливают цельными, а более 18 м -
из двух или трех отправочных единиц, в связи с чем в местах устройства
монтажного стыка устанавливают дополнительный вертикальный эле-
мент. В целях унификации узловых соединений решетку в фермах при-
нимают треугольной. Длину панели верхнего пояса ферм принимают в
зависимости от конструкции ограждающей части покрытия. Так, длина
панелей 3,0 м принимается при использовании в покрытии железобетон-
ных плит шириной 3,0 м или при шаге прогонов, равном длине плит
(3,0 м). При использовании других конструкций покрытия (по прогонам
или плит шириной 1,5 м) длина панелей верхнего пояса может быть
уменьшена введением в решетку фермы шпренгелей (на рис. XI-15, а по-
казаны пунктиром). Высота ферм на опоре: с параллельными поясами -
2550 и 3750 мм, полигональных - 2200 мм и треугольных - 450 мм.
Пояса и решетки ферм выполняют из спаренных прокатных уголков,
широкополочных тавров и двутавров, замкнутых гнугосварных профилей
прямоугольного сечения и из круглых труб. Два последних варианта
ферм наиболее эффективны для пролетов от 18 до 30 м.
216
Рис. Х1-15. Стальные стропильные фермы:
а - фермы с параллельными поясами; б - полигональная; в - треугольная; г - с
параллельными поясами из круглых труб; д - узлы ферм с параллельными пояса-
ми из уголков; е - то же, с поясами из широкополочных двутавров; ж - то же, из
гнутосварных профилей прямоугольного сечения; з - то же, из круглых труб
Благодаря бесфасонному соединению в узлах, в них достигается эко-
номия стали и уменьшается объем сварных работ. Они более стойки про-
тив коррозии, так как обтекаемая форма сечений и отсутствие щелей и
пазух в меньшей степени способствуют накоплению на них пыли и влаги
(рис. XI-15, е, ж). Масса таких ферм на 20% меньше, чем ферм из угол-
ков. Их целесообразно применять при облегченных ограждающих конст-
рукциях покрытий по прогонам или с непосредственным опиранием
профилированного настила на верхние пояса. По сравнению с фермами
из уголков (рис. XI-15, д) фермы с поясами из двутавров имеют меньшие
размеры и количество фасонок, что тоже позволяет уменьшить массу на
10-15%.
Покрытия со стальными фермами можно применять в зданиях, обо-
рудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т или подвес-
217
ными кранами грузоподъемностью до 5 т. Фермы рассчитаны на уста-
новку световых и аэрационных фонарей всех типов.
Шаг стропильных ферм зависит от ограждающей конструкции по-
крытия и может составлять от 3 до 12 м.
Рис. XI-16. Стальные подстропильные фермы:
а - для стропильных ферм из горячекатаных уголков; б - для ферм из широкопо-
лочных двутавров и труб; в - то же, из гнутосварных профилей прямоугольного
сечения; г - конструкция покрытия с применением стропильной и подстропиль-
ной ферм и железобетонных плит покрытия (фрагмент); 1 - колонна; 2 - стро-
пильная ферма; 3- подстропильная ферма; 4- плита покрытия; 5- надопорная
стойка (двутавр № 40)
Подстропильные фермы. Для стропильных ферм из прокатных уголков
проектируют подстропильные фермы с параллельными поясами длиной
от 12 до 24 м. Высота ферм составляет 3130 мм, они имеют опорную
стойку из двутавра, в нижней части которой предусмотрен столик для
опирания стропильных ферм.
Для стропильных ферм из труб и из широкополочных двутавров
применяют треугольные подстропильные фермы длиной 12 м
(рис. Х1-16, б). Высота подстропильных ферм из труб - 2830, из двутав-
ров - 3000 мм.
Подстропильные фермы из гнутых профилей выполняют с парал-
лельными поясами высотой 1700 мм (рис. XI-16, в). Крепление стро-
пильных и подстропильных ферм к оголовкам колонн выполняют на
болтах (рис. XI-16, г).
218
Рис. XI-17. Стальные облегченные конструкции покрытий:
а - тонкостенные балки; б - балка со сквозной стенкой; в - рама коробчатого се-
чения; 7- прогон; 2- профилированный настил
Стальные балки и рамы. Стальные балки изготавливают из горячеката-
ных швеллеров и двутавров и используют для покрытий небольших
пролетов (3-6 м) с шагом 1-3 м. Для покрытий пролетов от 6 до 18 м
применяют балки облегченного типа. В таких балках имеются
пустотелые пояса и гладкие или гофрированные стенки из листа толщи-
ной 3-4 мм. Гофры высотой 35-40 мм имеют шаг 1,5 м (рис. Х1-17, а).
Другой тип облегченных балок (из широкополочных двутавров со сквоз-
ными стенками) выполняют путем их продольной зигзагообразной резки
и последующей сварки образующихся частей (рис. XI—17, б).
Стальные рамы облегченного типа выполняют из элементов
(двух стоек и двух полуригелей), сечения которых имеют коробчатый вид
(рис. XI-17, в). Коробчатые сечения образуют из двух прокатных швелле-
ров с приваренными к ним листами с продольными гофрами. Стойки и
полуригели соединяют на фланцах и высокопрочных болтах диаметром
16 мм. Такими рамами перекрывают пролеты 18 и 24 м. Наибольшее
применение получили рамы высотой 6980 и 8180 мм, устанавливаемые с
шагом 6 м и рассчитанные на использование опорных кранов грузоподъ-
емностью от 5 до 8 т. Рамы соединяют с фундаментами шарнирно. Для
обеспечения устойчивости рам в торцах здания или температурных отсе-
219
ков устанавливают вертикальные связи. В этих же местах располагают
горизонтальные связи в покрытии. При длине температурного отсека бо-
лее 96 м вертикальные связи устанавливают через 42-60 м. Рамы эффек-
тивны в сочетании с легкими покрытиями по прогонам, шаг которых
составляет 2,9 м. Материалами для изготовления рам служат низколеги-
рованные или углеродистые стали.
Несущее конструкции из дерева применяют в виде балок, арок, метал-
лодеревянных ферм и рам.
Балки применяют в покрытиях одноэтажных производственных,
складских и вспомогательных отапливаемых здании с относительной
влажностью внутреннего воздуха до 75%, а также в неотапливаемых зда-
ниях с нормальной влажностью, в сухих и нормальных зонах территории
России. Балки выполняют клееными горизонтальными, односкатными
и двухскатными с постоянной или переменной высотой сечения
(рис. XI—18, а-е).
Горизонтальные, а также односкатные и двухскатные балки с укло-
ном 1 : 20 применяют в покрытиях зданий с рулонной кровлей; одно-
скатные с уклоном 1:4- для покрытий с кровлей из асбестоцементных
или металлических листов. Балки могут нести нагрузку от подвесных
кранов или монорельсов грузоподъемностью от 1 до 3,2 т. Балки уклады-
вают на железобетонные колонны каркаса или несущие кирпичные сте-
ны с обязательной установкой на антисептированные деревянные про-
кладки толщиной 40 мм (рис. XI-18, д, е).
Арки и фермы. Клееные трехшарнирные арки пролетом 9, 12 и 18 м
находят применение в сельскохозяйственном и промышленном строи-
тельстве вследствие хорошей несущей способности и экономичности
(рис. XI—19, а). Их выполняют из деревянных прямолинейных элементов
и стальных затяжек. Опирание арок возможно на железобетонные колон-
ны или кирпичные стены с шагом от 3 до 6 м.
Стрельчатые клееные деревянные арки позволяют перекрывать про-
леты от 12 до 24 м и более. Пояса арок собирают из криволинейных эле-
ментов (полуарок) с длинами хорд 10,18; 10,61 и 19,68 м, а затяжки устра-
ивают в плоскости конструкции пола. Арки устанавливают с шагом 4,5 м.
Такие конструкции хорошо зарекомендовали себя при устройстве и экс-
плуатации складов минеральных удобрений и прирельсовых складов для
различной продукции (рис. XI—19, б). Металлодеревянные треугольные
фермы наиболее рациональны для перекрытия пролетов 9 и 12 м. Они
состоят из двухскатного верхнего пояса, раскосов, нижнего пояса и стой-
ки (рис. XI—19, в). Сжатые элементы фермы (верхний пояс и раскосы)
выполняют из брусьев, а растянутые (нижний пояс и стойка) - из метал-
ла. Фермы применяют для покрытий однопролетных бескрановых зданий
под кровлю из асбестоцемента или других материалов с уклоном 25%.
220
Рис. XI-18. Деревянные клееные балки покрытий:
а - горизонтальные постоянного прямоугольного и таврового сечения; б - то же,
односкатные; в - односкатные переменного сечения; г - двускатные прямоуголь-
ного и таврового сечения; д - опирание на железобетонную колонну; е - то же,
на кирпичные стены; 7 - железобетонная колонна; 2 - балка; 3 - металлический
столик; 4 - деревянная антиссптированная доска; 5 - металлический уголок; 6 -
болт; 7- кирпичная стена; 8-железобетонная подушка
221
Рис. XI-19. Деревянные арки, фермы и рамы:
а - трехшарнирные клеевые арки пролетом от 9 до 18 м; б - стрельчатая арка для
пролетов 12 и 18 м; в - металлодеревянная треугольная ферма пролетом 9 и 12 м;
г - армодеревянные рамы
222
Рамы сплошного сечения выполняют по трехшарнирной схеме. Для
изготовления элементов рамы используют отходы досок толщиной 50 мм,
соединенных на клею. Рамы выполняют сборно-разборными, состоящи-
ми из четырех элементов (двух стоек и двух полуригелей) или двух полу-
рам (рис. XI—19, г). Сборно-разборные рамы, состоящие из четырех эле-
ментов, позволяют перекрывать пролеты до 18 м. Они эффективны для
легких щитовых ограждений стен и покрытий. Рамы, состоящие из двух
полурам, изготавливают пролетом от 12 до 30 м и высотой стоек до Юм.
По своей конструкции они разнообразны и могут быть применены в со-
четании с другими материалами, например с железобетонным цоколем.
Это позволяет повысить срок службы сооружения и в наилучшей степени
использовать специфические свойства каждого материала.
Связи. Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в про-
дольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизон-
тальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.
Вертикальные связи при железобетонных
колоннах каркаса в зданиях без мостовых кранов и с подвес-
ным транспортом устанавливают только при высоте помещений более
9,6 м. Их располагают в середине температурных блоков в каждом ряду
колонн. При шаге колонн 6 м по верху всех колонн дополнительно уста-
навливают продольные распорки. В зданиях, оборудованных мостовыми
кранами, связи устанавливают в подкрановой части. Связи по колоннам
делают крестовыми и портальными (рис. XI-20, а). Выбор формы связей
зависит от шага колонн, высоты от пола до головки подкранового рельса
и вида напольного транспорта. Крестовые связи чаще всего применяют
при шаге колонн 6 м, высоте до головки подкранового рельса до 10 м и
малогабаритном напольном транспорте, а портальные - при шаге 6 и
12 м в более высоких зданиях с использованием крупногабаритного тран-
спорта (автомобили, штабеллеры и т.п.).
Вертикальные связи по стальным колоннам
каркаса предусматривают в каждом продольном ряду колонн в виде
основных (подкрановые) и верхних (надкрановые). Основные связи уст-
раивают в середине здания или температурного отсека, благодаря чему
достигается свобода температурных перемещений конструкций в обе сто-
роны, а также снижаются температурные напряжения в колоннах. Верх-
ние связи устанавливают по краям температурного отсека, а также в тех
панелях, где расположены вертикальные, поперечные и горизонтальные
связи между ригелями покрытия (рис. XI-20, 6).
Связи в покрытиях выбирают с учетом вида каркаса, типа
покрытия, высоты здания, вида внутрицехового подъемно-транспортного
оборудования, его грузоподъемности и режима работы.
223
Рис. XI-20. Связи между колоннами:
а - связи между железобетонными колоннами; б - то же, между стальными ко-
лоннами постоянного сечения; в - то же, при двухветвевых колоннах; / - связи
крестового типа; 2- то же, портального; 3- основные связи; 4- верхние связи
224
Рис. XI-2I. Связи в покрытиях при железобетонных стропильных
конструкциях:
а - при шаге 6 м в бескрановых зданиях без подстропильных конструкций; б - то
же, с подстропильными конструкциями; в - при шаге 12м в зданиях с мостовы-
ми кранами; 1 - вертикальная связь по фермам; 2- распорка; 3- горизонтальная
распорка по подстропильным фермам; 4 - горизонтальная ферма в торцах; 5 -
связь по колоннам
Вертикальные связи между опорами железобетонных стропильных
конструкций ставят только в покрытиях с плоской кровлей. В зданиях
без подстропильных конструкций такие связи размешают в каждом ряду
колонн, а с подстропильными конструкциями - только в крайних рядах
колонн при шаге 6 м.
Между опорами ферм или балок вертикальные связи устанавливают
не чаше чем через один шаг колонн. В местах отсутствия вертикальных
связей ставят распорки, располагаемые поверху колонн (рис. XI-21, а).
225
По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом
температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм
горизонтальными распорками (рис. XI-21, б). В покрытиях при шаге ко-
лонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные
связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропильных ферм
по торцам температурных блоков в каждом пролете (рис. XI—21, в).
/тх 12000
Лх12000
Рис. XI-22. Связи в покрытии со стальными фермами:
а - по верхним поясам стропильных ферм; б - то же, по нижним; 1 - распорки;
2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные связи; 5 - стропильные фермы; 6 -
связевые фермы
В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима или при техноло-
гическом оборудовании, вызывающем колебания каркаса, в середине
zIszsC
226
каждого пролета ставят распорки (тяжи) и вертикальные связи по нижне-
му поясу стропильных конструкций. Роль горизонтальных связей в верх-
них поясах ферм или балок выполняют крупноразмерные панели покры-
тия.
Вертикальные и горизонтальные связи покрытия изготавливают из
уголков, швеллеров и труб и крепят к железобетонным конструкциям
болтами и сваркой.
В пролетах с фонарями, в торцах фонарных проемов, устанавливают
горизонтальные крестовые связи. В пределах длины фонарного проема
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.
На рис. XI-22 рассмотрены типы связей, устанавливаемых в покры-
тии при уклоне верхнего пояса 1,5% с ограждением из железобетонных
плит (в других типах покрытий в систему связей могут входить дополни-
тельные элементы). Связи по верхним поясам стропильных ферм состоят
из распорок, раскосов и растяжек, монтируемых в пределах фонарного
проема.
По нижним поясам стропильных ферм (рис. Х1-22, б) в систему свя-
зей входят: поперечные горизонтальные связевые фермы, размещаемые в
торцах температурного отсека здания (при длине отсека более 96 м уста-
навливают также промежуточные связевые фермы через 42-60 м); про-
дольные горизонтальные связевые фермы, размещаемые в одно-, двух- и
трехпролетных зданиях только вдоль крайних 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 фонар-
ных ферм с интервалом 6-12 м. Ставят их по нижним поясам стропиль-
ных ферм в местах размещения поперечных горизонтальных связей.
Глава XII. КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ
И ДВУХЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
По статической схеме работы каркасы многоэтажных зданий подраз-
деляют на рамные, рамно-связевые и связевые.
В промышленных зданиях наиболее удобны рамные схемы каркасов
без вертикальных диафрагм, которые могут ограничивать размещение
технологического оборудования и инженерных коммуникаций. В карка-
сах рамной системы все вертикальные и горизонтальные нагрузки вос-
принимаются, как правило, поперечными рамами, образуемыми верти-
кальными элементами - колоннами и горизонтальными - ригелями.
227
Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном
направлении поперечными рамами, а в продольном - плитами перекры-
тий и вертикальными связями между колоннами. Если по технологиче-
ским условиям вертикальные связи не могут быть поставлены, их заме-
няют продольными ригелями.
Основными конструктивными элементами многоэтажных многопро-
летных рам являются жестко заделываемые в фундамент колонны длиной
на 1-3 этажа и ригели, длина которых зависит от размера пролета. Сое-
динение ригелей с колоннами может быть жестким и шарнирным. В
рамных и рамно-связевых каркасах, как правило, используют жесткое
соединение, при котором обеспечивается лучшая обшая жесткость зда-
ния, особенно при горизонтальных нагрузках.
Связевые схемы каркасов по сравнению с рамными требуют меньше-
го расхода стали, главным образом, за счет упрощения конструктивных
решений узлов. В ряде случаев при одинаковом объемно-планировочном
решении здания на каркас связевой системы требуется на 20-25% мень-
ше стали, чем на каркас рамной системы. Связевые каркасы применяют
при проектировании административных, бытовых и некоторых производ-
ственных зданий, в которых связи (диафрагмы жесткости) не мешают
организации функционально-технологического процесса.
В отечественной практике с использованием рамных систем проекти-
руют и строят в основном промышленные здания высотой от 3 до 5 эта-
жей и шириной не более 60 м. При связевых системах высота здания
может составлять 9-12 этажей.
Каркасы многоэтажных зданий выполняют железобетонными и
стальными. Железобетонные каркасы по сравнению со стальными обла-
дают большей жесткостью. Однако они имеют большую массу и более
трудоемки на строительной площадке, особенно в монолитном варианте.
В промышленном строительстве наибольшее распространение нашли
многоэтажные здания трех видов: здания массового типа с унифициро-
ванными параметрами объемно-планировочных решений и нагрузками
на перекрытия; сблокированные здания, состоящие из одноэтажных и
многоэтажных объемов, включая технические этажи и этажи с крановым
оборудованием; здания смешанной этажности со сложными объемно-
планировочными решениями, характерные для некоторых производств
(коксохимическое, горнорудное, элеваторы и др.).
Для массового строительства применяют следующие габаритные схе-
мы многоэтажных зданий: с сетками колонн 6x6 и 9x6 м под нагрузки
соответственно 25 и 15 кН/м2 высотой в 3-5 этажей (высоты этажей от
3,6 до 7,2 м); с сеткой колонн 12x6 м с нагрузками на перекрытие от 5 до
10 кН/м2 высотой в 3-5 этажей; с сеткой колонн 6x6 м с нап>узками на
перекрытие от 5 до 30 кН/м2 повышенной этажности (до 10 этажей).
228
Строительство зданий этих типов рассчитано на преимущественное
использование сборных железобетонных конструкций.
Здания сблокированного типа с повышенными размерами сеток ко-
лонн и со сложными объемно-планировочными решениями проектируют
с применением специальных железобетонных и стальных конструкций, а
также с использованием конструкций, предназначенных для одноэтаж-
ных зданий.
Железобетонные ирисы. По способу возведения железобетонные
каркасы могут быть монолитные, сборные и сборно-монолитные.
Монолитные каркасы целесообразны, когда зданию необ-
ходимо придать большую жесткость и устойчивость. Основными схемами
монолитных каркасов многоэтажных зданий являются: поперечные рамы
с продольными второстепенными балками; продольные рамы с попереч-
ными второстепенными балками; с балками, расположенными по колон-
нам в обоих направлениях; при плитах, опертых по контуру; с безбалоч-
ными перекрытиями (рис. XII—1).
Каркасы, выполненные по первой схеме, имеют наибольшую жест-
кость. Однако высокие ригели рам уменьшают полезную высоту помеще-
ния и требуют увеличения объема здания, а часто расположенные второ-
степенные балки затеняют потолок и не всегда допустимы в производст-
венных помещениях по санитарным требованиям. В этом отношении
безбалочные перекрытия имеют преимущества, но они обладают значи-
тельно меньшей жесткостью.
При использовании монолитных каркасов размеры пролётов, шага
рам и высот этажей стремятся унифицировать и принимают в соответст-
вии с действующей модульной координацией. Наибольшее применение
находят многопролетные рамы с пролетами 6, 9 и 12 м, количеством эта-
жей до 9. Ширину зданий ограничивают и принимают в пределах от 18
до 60 м.
Размеры сечений конструктивных элементов монолитного каркаса
(фундаментов, колонн, ригелей, плит) в целях эффективного использова-
ния стандартной инвентарной опалубки также принимают унифициро-
ванными.
Фундаменты могут иметь размеры подошвы от 1,5x1,5 до 6,6x7,2 м
(через 0,3 м), высоту 1,5 м и от 1,8 до 4,2 м (через 0,6 м), высоту ступе-
ней 0,3; 0,45 и 0,6 м. Размеры подколенников в плане составляют от
0,9 х 0,9 до 1,2 х 2,7 м (кратно 0,3 м).
Сечения колонн в зависимости от высоты этажей и нагрузки, дейст-
вующей на перекрытия, могут иметь размеры от 0,3x0,3 до 0,4x0,8 м.
Сечения главных и второстепенных балок принимают преимущест-
венно прямоугольными с соотношениями ширины к высоте 1 : 2 или
1 : 3.
229
Рис. ХП-1. Схемы монолитных железобетонных каркасов многоэтажных зданий
(разрезы и планы):
с поперечными главными рамами; 6 - то же, с продольными; в - с плитами, опертыми по
туру; г - с безбалочными перекрытиями
230
Ширина сечений может составлять от 150 до 500 мм, а высота - от
300 до 1000 мм и более. Толщину плит до 100 мм принимают кратной
10 мм, свыше 100 мм - 20мм.
Монолитные каркасы выполняют из бетонов классов В15-В30 с ар-
матурой из сварных каркасов, сеток, а также с жесткой арматурой (швел-
леры, двутавры, уголки) в тех случаях, когда к ней подвешивают опалубку
при бетонировании перекрытий.
В зарубежной практике, особенно в США, Венесуэле и Франции, мо-
нолитные конструкции широко используют при строительстве админи-
стративных и некоторых производственных зданий повышенной этаж-
ности (до 75 этажей). Широкое развитие монолитного домостроения в
этих странах стало возможным благодаря индустриальным методам ук-
ладки монолитного железобетона с применением совершенных опалубок,
использованием бетононасосов для подачи бетонов, высокопластичных
бетонов и др.
Наиболее сложной проблемой при проектировании зданий повышен-
ной этажности является обеспечение пространственной жесткости при
воздействии горизонтальных ветровых нагрузок. Для обеспечения про-
странственной жесткости используют различные конструктивные систе-
мы: каркасные со стенами-диафрагмами, каркасно-ствольные, оболочко-
во-ствольные, оболочковые, ствольно-стеновые и др.
Наибольшее распространение получила каркасно-ствольная система,
при которой плоские стены-диафрагмы объединены в пространственную
опору-ствол (ядро). Ствол, как правило, располагают в центральной час-
ти здания и используют для размещения лестнично-лифтовых узлов и
инженерных коммуникаций (рис. ХП-2).
В рассматриваемом примере монолитный ствол имеет размеры в пла-
не 11,6x13,6 м. Вместе с двадцатью монолитными колоннами, располо-
женными по внутреннему контуру наружных стен с шагом около 5 м, он
обеспечивает пространственную жесткость здания. Перекрытия выполне-
ны из сборных пустотелых железобетонных плит толщиной 200 мм, замо-
ноличенных сверху слоем бетона толщиной 50 мм. Опирание плит пере-
крытий осуществлено одной стороной на балки горизонтальной обвязки
колонн, а другой - на консольный монолитный выступ ствола. Внутри
ствола имеются междуэтажные перекрытия, опирание которых произве-
дено на панельные стены, подвешенные к стволу. Покрытие выполнено
по стальным балкам. Подземная часть здания, контур которой несколько
превышает наземный, возведена из монолитных стен методом "стена в
грунте". Толщина стен - 1 м, глубина заложения - 16 м. Монолитные ко-
лонны и стены центрального ствола жесткости в подземной части пере-
ходят в сталежелезобетонные, которые опираются на столбчатые фунда-
менты размером 1,0x2,7 м и высотой 5,5 м. Фундаменты заложены на
231
глубину 16,5 м, объединены между собой и с контурными стенами рост-
верком.
Рис. XII-2. 24-этажное здание с монолитным стволом и монолитными
колоннами наружных стен (Объединенные Арабские Эмираты):
/ - центральный монолитный ствол жесткости; 2 - монолитные железобетонные
колонны; 3- омоноличенные стальные колонны; 4-стальные стойки, замоно-
личенные в стены ствола; 5 - контурные стены подземной части, возведенные
методом "стена в грунте"; 6 - основание под стеной, усиленное путем цемента-
ции; 7-столбчатые фундаменты; 8- фундаментная ростверковая плита;
9, 10, 11 - перекрытия первого, второго и третьего подземных этажей
Здания с монолитными железобетонными конструкциями могут
иметь самые разнообразные формы. В зарубежной практике лишь 40%
зданий имеют квадратную или прямоугольную форму в плане; осталь-
ные - более сложную: треугольную, овальную, крестообразную. Углы
зданий могут быть скошенными, западающими, а наружные стены -сту-
пенчатыми, наклонными или криволинейными (рис. ХН-З). Все это сви-
детельствует о широких архитектурно-художественных возможностях мо-
нолитного железобетона.
Сборные железобетонные каркасы выполняют ба-
лочными и безбалочными.
Балочные каркасы сборного типа состоят из фундаментов, фундамент-
ных балок, колонн, ригелей, плит перекрытия и связей (рис. XII—4).
232
Рис. ХП-З. Здания повышенной этажности с применением
монолитного железобетона:
а - 50-этажное административное здание с раскосной решетчатой оболочкой
наружных стен (г.Ныо-Йорк); б - то же, 60-этажное (г.Чикаго); в - 52-этажмое
здание, построенное по этажерочной системе (г.Сингапур); г - здание смешан-
ной этажности со стеновыми панелями из стеклофибробетона (г.Сан-Фран-
ииско)
233
Рис. XI1-4. Основные элементы многоэтажного здания с рамным
железобетонным каркасом:
/ - фундамент; 2 - колонна; 3 - ригель междуэтажного перекрытия; 4 - верти-
кальные связи между колоннами; 5 - плита междуэтажного перекрытия; 6 - под-
крановая балка; 7 - балка покрытия; 8- плита покрытия; 9- пароизоляция; 10-
утеплитель; 11 - выравнивающий слой; 12 - кровельный ковер; 13 - воронка
внутреннего водостока; 14 - стеновая панель; 15 - оконная панель; 16 - отмост-
ка; 17- фундаментная балка
234
Наиболее распространены каркасы с поперечными рамами, в кото-
рых предусмотрено жесткое соединение ригелей с колоннами. Шарнир-
ное соединение используют для сопряжения балок или ферм покрытия в
зданиях с увеличенным пролетом верхнего этажа.
Фундаменты под колонны имеют ту же конструкцию, что и в одно-
этажных зданиях. Колонны устанавливают в стаканы фундаментов, верх
которых располагают на отметке -0,150 м (заглубление колонн в стаканах
принято 600 и 1000 мм). Цокольные стеновые панели опирают на фунда-
ментные балки, укладываемые на бетонные столбики фундаментов.
Для сокращения числа монтажных единиц и повышения надежности
каркаса здания за основной тип приняты колонны высотой на два этажа
(рис. ХП-5, а). В номенклатуру изделий входят также колонны на один и
три этажа. Сечения колонн 400x400 и 400x600 мм. Колонны изготавлива-
ют из бетона классов В15-В40 с рабочей арматурой из горячекатаной ста-
ли периодического профиля класса A-III.
Стыки колонн размещают на 600-1000 мм выше плит перекрытия.
Устанавливают колонны на центрирующие прокладки и соединяют меж-
ду собой накладками, привариваемыми к оголовкам колонн из уголков и
пластин. Зазор между торцами колонн зачеканивают раствором, после
чего стык обетонируют по сетке.
Для пролетов 6 и 9 м ригели междуэтажных перекрытий приняты
двух типов: с полками и прямоугольного сечения (рис. Х11-5, б). Ригели
имеют высоту 800 мм. При опирании плит перекрытия на ригели с пол-
ками конструктивная высота междуэтажного перекрытия получается на
400 мм меньше, чем при опирании плит по верху ригелей. При высотах
этажей 4,8 м и более и при сетках колонн 12x6 м применяют ригели
прямоугольного сечения с консолями (рис. ХП-5, в).
Длину ригелей принимают с учетом размеров пролета, сечения ко-
лонн и зазора между ригелями и колоннами. Изготавливают ригели про-
летом 6 м с обычной арматурой и пролетами 9 и 12 м - с предварительно
напряженной.
Междуэтажные перекрытия рассчитаны на использование ребристых
и плоских плит с пустотами (рис. ХП-5, г, д).
Основные ребристые плиты имеют ширину 1,5 м, доборные - 0,75 м,
а пустотные - 1,5; 1,2; 1,0 и 0,6 м. Высота ребристых плит - 400, пустот-
ных - 220 мм. Варианты сопряжения плит с ригелями и ригелей с колон-
нами показаны на рис. ХП-5, е, ж.
Опирать ригели на колонны можно консольно и бесконсольно
(рис. ХП-6, a-в). В первом случае ригели укладывают на железобетонные
консоли и соединяют с колоннами сваркой закладных элементов и вы-
пусков арматуры, а также замоноличиванием стыков (рис. ХП-6, г-е).
235
£
Рис. ХП-6. Многоэтажные здания со сборным железобетонным каркасом (разрезы и детали):
а - при опирании ригелей на консоли колонн; 1 - с опиранием плит перекрытий на полки ригелей; 2 - то же, по
верху ригелей; б - при бесконсольном опирании ригелей; 3- перекрытия из ребристых плит; 4- то же, многопустот-
ных; в - здания с увеличенным пролетом верхнего этажа; г - детали опирания и крепления ригелей с полками; д - то
же, прямоугольного сечения; е - то же, ригелей для пролетов 12м; ж-и - варианты бесконсольного опирания ригелей
на колонны; к - опирание ригелей на колонны с треугольными консолями; 5 - ригель продольной рамы жесткости;
6- сантехническая панель; 7- выпуски арматуры; 8- закладные элементы; 9- ванная сварка; 10- хомуты, пр и варен-
К ные при монтаже; 11 - бетонная шпонка; 12 - монтажный столик; 13 - опорные стальные листы колонны и ригелей;
14- закладные швеллеры; 15 - монтажный столик для листа; 16 - граница ©бетонирования; 17- бетон класса В25
При бесконсольном сопряжении ригелей с колоннами значительно
улучшается интерьер, сокращается расход стали и снижаются трудовые
затраты.
Применяют несколько типов бесконсольных стыков ригелей с колон-
нами. Показанный на рис. XII-6, ж ригель соединен с колонной посред-
ством сварки выпусков арматуры на бетонных шпонках и омоноличен-
ных бетоном. Бетон стыка армируют. На рис. XI1-6, з показан вариант
опирания ригелей на торец колонны, частично освобожденный в ре-
зультате боковых скосов верхней колонны. Соединяют ригель с колонной
сваркой закладных деталей, выпусков арматуры, после чего омоноличи-
вают бетоном. Ригели соединяют с колоннами также сваркой стержневых
выпусков и заделкой стыка бетоном (рис. XII-6, и).
Хорошие технико-экономические показатели имеют сопряжения ри-
гелей с колоннами (рис. XII—6, к), имеющими короткие треугольные
консоли. При использовании этого варианта, кроме экономии стали и
бетона, значительно улучшается интерьер помещений.
Конструкции перекрытия верхних этажей с пролетами от 12 до 24 м
решают так же, как и в одноэтажных зданиях с использованием стро-
пильных балок или ферм из сборного железобетона или металла.
В многоэтажных зданиях с безбалочным каркасом размещают пред-
приятия пищевой промышленности, холодильники и другие производст-
ва с повышенными требованиями к чистоте. Сборные безбалочные кар-
касы 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, высоту этажей ог-
раничивают 4,8 и 6,0 м. Безбалочный каркас образуют фундаменты, фун-
даментные балки, колонны с капителями, надколонные и пролетные
плиты, связи (рис. ХП-7, а, б). Колонны для такого каркаса применяют
высотой в один этаж с сечениями 400x400 и 500x500 мм. Стыкуют колон-
ны посредством накладок, привариваемых к стальным оголовкам, разме-
щая стыки на высоте 1 м от пола. Колонны первого этажа заделывают в
стаканы фундаментов, имеющих такую же конструкцию, что и в балоч-
ных каркасах.
Капители (размером в плане 2700 х 2700 и 1950 х 2700 мм и высотой
600 мм) опирают на четырехсторонние консоли колонн и крепят к ним
сваркой. На колонне и внутренней поверхности капители предусмотрены
горизонтальные пазы, образующие после замоноличивания полости
сопряжения бетонные шпонки (рис. ХП-7, в).
На капители в обоих направлениях укладывают надколонные плиты
толщиной 180 мм, размерами в плане 3100x3450 и 2150x3450 мм. Выпус-
ки арматуры плит соединяют с закладными элементами капителей
(рис. ХП-7, г).
238
Рис. ХП-7. Многоэтажное здание с безбалочным каркасом:
а - поперечный разрез; б - план перекрытия; в - соединение капители с колон-
ной; г - стык надколонных плит с капителью; д - стык пролетной плиты с над-
колонной; 1 - колонна; 2- капитель; 3- надколонная плита; 4- пролетная плита;
5- стержни диаметром 22мм; 6- бетон М300; 7- закладные элементы; 8- выпус-
ки арматуры из плит
239
По этой схеме плиты размером 3080 х 3080 х 150 мм опирают на над-
колонные выступы и крепят, приваривая выпуски арматуры к закладным
деталям (рис. XII-7, д). Армированные элементы безбалочного каркаса
изготавливают из бетона классов В15-В40. Стыки элементов заделывают
бетоном В22.5.
Рис. XU-8. Конструктивные элементы многоэтажного здания,
возводимого методом подъема этажей:
1 - фундамент; 2 - яшики (опалубка для кессонов); 3 - пакет воротников; 4 - ко-
лонна; 5- обойма колонны; 6- отверстие 80x120 мм для закладного стержня, за-
водимого под плиту; 7 - оголовок; 8 - винтовая тяга диаметром 50 мм; 9 - систе-
ма 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
240
Сварка выпусков арматуры сопрягаемых конструкций и замоноличи-
вание стыков (с устройством бетонных шпонок) обеспечивают жесткость
каркаса в продольном и поперечном направлениях.
К перспективным направлениям индустриального строительства мно-
гоэтажных промышленных зданий следует отнести каркасные решения
сборно-монолитного типа.
Чаще всего в таких системах в качестве основных сборных элементов
используют железобетонные и реже стальные колонны каркаса, а пере-
крытия (полностью или частично) выполняют из монолитного железо-
бетона. Монолитные перекрытия могут быть решены по балочной или
безбалочной схемам.
Монолитные элементы выполняют из бетонов классов В15-В30 с ар-
матурой из сварных каркасов, сеток, а также с жесткой арматурой. Жест-
кую арматуру (швеллеры, двутавры, уголки и др.) используют в том слу-
чае, когда к ней подвешивают опалубку при бетонировании перекрытий.
Многоэтажные здания, возводимые методом подъема этажей или пере-
крытий в отечественной практике получили развитие в 1960-х годах, в
основном в сейсмических районах строительства. В зарубежной практике
(Австралия, Англия, Венесуэла, США, Болгария и др.) этот метод начали
использовать значительно раньше. Технико-экономический анализ зару-
бежного и отечественного опыта свидетельствует о том, что при возведе-
нии зданий методом подъема этажей и перекрытий показатели стои-
мости, расхода основных материалов, затрат труда и сроков строительства
значительно лучше, чем аналогичные показатели при сооружении любым
другим способом.
Сущность возведения зданий методом подъема заключается в предва-
рительном изготовлении на земле большегабаритных элементов перекры-
тий, покрытий или этажей с последующим подъемом их по направляю-
щим опорам вверх и закреплением на проектных отметках. Направляю-
щими опорами могут быть железобетонные или металлические колонны
(рис. XI1-8), а также железобетонные ядра жесткости.
Плиты перекрытий изготавливают последовательно одну за другой в
виде пакета. В зависимости от нагрузки плиты могут быть плоскими или
кессонированными. Их обычно выполняют неразрезными - размерами
на один температурный блок. При подъеме плит перекрытий используют
различные методы монтажа. Наиболее распространенным является вари-
ант, при котором монтаж плит ведут, начиная с верхней, по одной или
по несколько плит вместе. Подъем плит перекрытий осуществляют раз-
личными системами подъемного оборудования: стационарными и под-
вижными, с механическим и гидравлическим приводами, с гибкими или
жесткими тягами и т.п.
241
При монтаже плит сверху-вниз должны быть приняты меры по обес-
печению устойчивости колонн каркаса. С этой целью плиты перекрытий
временно крепят к колоннам на промежуточных отметках с помощью
клиньев. Окончательное крепление производят коротышами из уголков,
которые приваривают к обоймам колонн и воротникам плит. Это обеспе-
чивает надежную поперечную жесткость здания.
Использование метода подъема позволяет создавать здания с разно-
образными объемно-планировочными решениями. Его также целесооб-
разно использовать, когда возникает необходимость строительства зданий
с различными высотами этажей, с гладкими потолками и с крупным ша-
гом колонн (до 12 м). Они особенно целесообразны для тех отраслей, где
непрерывное совершенствование технологии производства (машиностро-
ение, приборостроение и др.) требует повышенной гибкости планировоч-
ных решений и универсальности зданий в процессе эксплуатации.
Стальные ирисы применяют в многоэтажных зданиях различного
производственного назначения и в открытых промышленных этажерках
для химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Производственные многоэтажные здания выполняют обычно не вы-
ше 9 этажей. Исключение составляют производственно-лабораторные
корпуса, высота которых может составлять 20...25 этажей. Высота откры-
тых промышленных этажерок нередко достигает 100 м и более.
Основные параметры зданий со стальным каркасом (пролеты, шаг,
высоту этажа) назначают, как и в зданиях с железобетонным каркасом,
на основе единых требований унификации. Однако в ряде случаев сталь-
ные конструкции каркасов бывают эффективны при нестандартных габа-
ритах помещений или повышенных нагрузках, действующих на конст-
рукции (рис. X1I-9).
Стальные каркасы решают по рамной, рамно-связевой и связсвой
схемам. Наиболее экономичны и просты в изготовлении и монтаже свя-
зевые каркасы, но нередко по технологическим соображениям их приме-
нение затруднительно. Наибольшее распространение получила рамно-
связевая схема с рамами в поперечном направлении здания и вертикаль-
ными связями в продольном направлении. Такая схема удовлетворяет
эксплуатационным требованиям и позволяет использовать экономичные
сечения колонн и простоту их соединения с ригелями.
Колонны каркаса назначают двутаврового, коробчатого, замкнутого и
крестового сечения (рис. XII-10, а). Двутавровые сечения, включая ши-
рокополочные, расположенные своей стенкой в плоскости рамы, наибо-
лее рациональны в рамных и рамно-связевых каркасах. Коробчатые сече-
ния, которые хорошо работают на изгиб в двух направлениях, использу-
ют в основном в рамных каркасах.
242
Рис. XI1-9. Металлический каркас главного корпуса обогатительной фабрики калийного комбината
243
В связевых каркасах применяют колонны из двух прокатных уголков
замкнутого или крестового сечения, а также замкнутого сечения из не-
скольких уголков типа "капуста". Длину колонн (отправочных элементов)
обычно принимают равной высоте двух ярусов каркаса, т.е. в пределах 8-
15 м. Стыки колонн располагают несколько выше узлов крепления риге-
лей к колоннам и проваривают через фрезерованные торцы. При монта-
же колонны соединяют между собой болтами (рис. ХП-10, б).
Рис. ХП-10. Элементы стального каркаса многоэтажных зданий:
а - виды сечений колонн (двутавровые, коробчатые, из двух прокатных уголков
замкнутого и крестового сечений, замкнутого типа "капуста’); б - стыки колонн
(на фрезерованных торцах и болтах; на фрезерованных торцах; на фрезерованных
торцах с накладками); в - жесткое крепление ригелей к колоннам двутаврового,
коробчатого сечения и из двух двутавров; 1 - фрезерованные торцы; 2 - уголки;
3 -болты; 4, 5- вертикальные накладки; 6- то же, горизонтальные
244
Крепления колонн с железобетонными фундаментами осуществляют
так же, как в одноэтажных зданиях.
Жесткие соединения ригелей с колоннами чаше всего обеспечивают
сваркой и с использованием горизонтальных и вертикальных накладок
(рис. ХП-10, в). При монтаже рамного каркаса крупными блоками, соби-
раемыми и свариваемыми внизу в горизонтальном положении, можно
осуществлять соединение ригеля с колонной приваркой с фрезерованны-
ми торцами без накладок.
В целях экономии стали целесообразно в качестве ригелей применять
балки со сквозной стенкой (см. рис. XI—17), а для улучшения архитектур-
но-планировочных решений устраивать технические этажи с использова-
нием в них в качестве ригелей стальных ферм.
Конструкции двухэтажных зданий. Конструктивно двухэтажные зда-
ния решают по смешанной схеме: первый этаж - по схеме многоэтажных
зданий, а второй - одноэтажных зданий (см. рис. VIII-2).
Наибольшее признание нашли двухэтажные здания со сборным желе-
зобетонным каркасом, состоящим из основных колонн (высотой на два
этажа), дополнительных колонн (высотой на один этаж), ригелей, плит
перекрытий и стропильных конструкций покрытий. С использованием
типовых унифицированных конструкций здания возводят с сеткой ко-
лонн первого этажа 6x6, 9x6 и 12x6 м; второго этажа - 18x6, 18x12, 24x6
и 24x12 м. На втором этаже могут быть установлены подвесные краны
грузоподъемностью до 5 т или мостовые опорные краны грузоподъем-
ностью до 10т. Перекрытия над первым этажом рассчитаны на нагрузки
от 30 до 50 кН/м2 . Высоты этажей могут составлять: первого этажа - от
3,6 до 8,4 м, второго - от 6 до 10,8 м. Общую высоту двух этажей ограни-
чивают (до 16,8 м).
В зарубежной практике наиболее распространены сетки колонн пер-
вых этажей 5x5, 6x6, 6x8 м, вторых - 24x12, 20x20, 25x25 м; высоты пер-
вых этажей 4,5-5,0 м, вторых - 6-16 м. Несколько меньшая высота эта-
жей (на 10—15%) объясняется более широким применением напольного
транспорта, совершенных подвесных подъемно-транспортных средств и
отказом от применения мостовых кранов.
Типоразмеры основных железобетонных колонн высотой на два эта-
жа совпадают с типоразмерами колонн одноэтажных зданий. Отличием
их от колонн одноэтажных зданий является устройство стальной консоли
и выпусков арматуры для жесткого соединения с ригелями перекрытия
(рис. XII—11, а).
Дополнительные колонны имеют сечение 400x600 и длину от 5370 до
6570 мм. Их заглубляют в стаканы фундаментов на 600 мм.
Плиты перекрытий крепят сваркой закладных деталей к полкам риге-
ля и колоннам (рис. ХП-11, д).
245
Железобетонные ригели имеют сечение с полками и предназначены
для использования с ребристыми плитами (рис. XI1-11, б, в). Жесткое
соединение колонны и ригеля обеспечивают ванной сваркой выпусков
арматуры из колонны и ригеля, приваркой ригеля к стальной консоли и
замоноличиванием (рис. XII-11, г). После установки ригелей стальные
консоли основных колонн бетонируют.
Рис. XII—11- Сборные железобетонные конструкции
двухэтажных зданий:
а - колонны; б - ригели; в - плиты перекрытия; г - опирание ригеля на основ-
ную колонну (жесткое сопряжение); д - крепление плит перекрытий у средней
колонны; 1 - стальная консоль основной колонны; 2 - закладная пластина в ри-
геле; 3 - выпуски арматуры из колонны; 4 - то же, из ригеля; 5 - ванная сварка;
6- бетон В25; 7 - крепление плит к ригелю посредством закладных деталей; 8-
то же, плиты к колонне
246
В качестве несущих конструкций покрытия могут быть использованы
стропильные конструкции одноэтажных зданий из сборного железобето-
на и металла. Количество пролетов в двухэтажных зданиях ограничивают
и принимают не более трех-четырех.
Стальные каркасы в двухэтажных зданиях применяют в основном
при повышенных нагрузках на перекрытия или нестандартных парамет-
рах здания. Конструктивно их решают, как и железобетонные, по сме-
шанной схеме, используя элементы одноэтажных и многоэтажных зда-
ний.
Конструктивные решения многоэтажных зданий с техническими эта-
жами. Ранее (глава VIII) указывалось на целесообразность использования
для ряда производств зданий с техническими этажами.
В зависимости от функционального назначения технические этажи
могут быть запроектированы для размещения обслуживающих помеще-
ний или только для прокладки коммуникаций.
Для размещения обслуживающих помещений технические этажи уст-
раивают высотой 2,5 м и более, а для прокладки коммуникаций - от 0,8
до 1,0 м.
Здание с техническими этажами для обслуживания помещений реша-
ют по каркасной схеме, состоящей из колонн и ферм, которые образуют
поперечные рамы с ригелями - фермами (рис. XII-I2, а).
Ригели-фермы выполняют сборными железобетонными или металли-
ческими. Они позволяют перекрывать пролеты от 12 до 24 м.
Железобетонные ригели-фермы могут быть с криволинейным верх-
ним поясом и надстройкой для опирания пола основных этажей, безрас-
косными с параллельными поясами и рамно-подкосными с параллель-
ными поясами (рис. XII-12, б).
Ригели-фермы опирают на консоли колонн или непосредственно на
колонны без консолей. Последний вариант, значительно улучшающий
интерьер помещений, применяют при безраскосных фермах. В этом слу-
чае колонны каркаса делают разрезными. Нижние колонны заделывают в
фундамент, а верхние опирают на фермы нижнего этажа. Таким образом
наружные стойки крайних панелей ферм одновременно служат основны-
ми несущими элементами каркаса. Рамно-подкосные фермы и фермы с
криволинейным верхним поясом опирают на консоли колонн. Длину
колонн принимают равной высоте яруса, состоящего из одного основно-
го и одного межферменного этажа. Колонны верхнего яруса опирают на
колонны нижнего яруса. Стык колонн располагают выше верха фермы на
0,75 м.
Фермы, опирающиеся на консоли, соединяют с колоннами сваркой
центрирующих стальных прокладок и закладных деталей в консоли и в
нижнем поясе фермы (рис. XII-12, в).
247
Рис. XII—12. Конструкции каркасов многоэтажных зданий с техническими этажами:
а - фрагмент поперечного разреза здания с пролетами 12м, перекрытыми рамно-подкосными фермами; б - основные
виды железобетонных ферм-ригелей (арочные с надстройкой в верхнем поясе, безраскосные и рамно-подкосные);
в - железобетонная безраскосная ферма для перекрытия пролетов 12 м; 1 - нижний настил из пустотных плит; 2-
верхний настил из ребристых плит; 3- центрирующие прокладки; 4- стальная трубка для пропуска арматуры
248
Верхние пояса ферм в местах примыкания к колоннам также снаб-
жают закладными элементами. К этим элементами приваривают концы
арматуры, пропущенной через тело колонны в стальной трубке (длина
арматуры 1,3 м, диаметр 40 мм). Свободное пространство в колонне меж-
ду арматурой и стенками трубок инъецируют цементным раствором мар-
ки 300. Цементным раствором также зачеканивают зазоры шириной
50 мм между крайними стойками ферм и боковыми гранями колонн.
Железобетонные ригели-фермы имеют тавровые сечения верхних и
нижних поясов, стойки и раскосы - прямоугольные. На полки тавра
верхнего пояса опирают настил из ребристых плит, а нижнего пояса -
многопустотные плиты. При необходимости многопустотные плиты чере-
дуют со свстосантехническими панелями, в которых предусматривают
проемы для встроенных светильников и решеток воздуховодов.
Металлические ригели-фермы выполняют с параллельными поясами
(рис. XII-13). При нагрузках на перекрытия 10 кН/м2 и более пояса и
стойки ферм изготавливают из сварных двутавров, при меньших нагруз-
ках - из прокатных. Для опирания плит перекрытий к верхним и ниж-
ним поясам ферм приваривают столики с шагом, равным ширине плит
(1,2 и 1,5 м). Металлические ригели-фермы жестко соединяют со сталь-
ными колоннами. В местах соединения верхних и нижних поясов ферм
колонны имеют консоли. Технические этажи для прокладки коммуника-
ций устраивают из настилов коробчатого, П- и ТТ-образного сечений.
Длину настилов принимают равной длине пролетов, чаще всего 12 и
18 м. Их опирают на продольные балки с параллельными поясами. Длину
балок согласуют с шагом колонн (6... 12 м).
В зарубежной и отечественной практике в ряде производств хорошо
себя зарекомендовали технические этажи, выполненные из настилов ко-
робчатого сечения (рис. XII-14). Образуемые в сечении настилов каналы
получили многоцелевое применение - их используют для размещения
воздуховодов, отопительных приборов лучистого отопления, электротех-
нического и сантехнического оборудования. В сочетании со встроенными
светильниками и подвесными потолками они позволяют создавать благо-
приятные интерьеры.
Железобетонные настилы коробчатого сечения выполняют двухпус-
тотными шириной от 1,0 до 2,0 м высотой от 0,6 до 0,9 м (размеры зави-
сят от пропуска через их полости определенного количества воздуха и
других требований). Их укладывают с шагом 3 м, образуя полуметровые и
метровые разрывы между ними соответственно в крайнем и среднем ря-
дах (рис. XI1-14 и рис. XV-6, б, г). Указанный разрыв в крайнем ряду
дает возможность пропустить фахверковые колонны до верха настила и
прикрепить к ним панельные стены. В разрывах между крайними ребра-
ми настилов располагают встроенные светильники, которые укладывают
249
на стальные рамы. Сверху промежутки между настилами заделывают до-
борными плитами. Настилы укладывают на продольные балки с шарнир-
ным опиранием. Балки к колоннам крепят сваркой закладных элементов.
Г 4?^ ТЕ ЗЕ g at .яуу.п.**»
Рис. ХП-13. Конструкция ригеля - металлической <, зоо^. »
бсзраскосной фермы:
1 - верхний пояс; 2 - столики для опирания плит перекрытия;
3- нижний пояс; 4- стойка (сварной двутавр)
250
Глава XIII. БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Здания с помещениями больших пролетов в наибольшей степени
удовлетворяют требованиям организации технологических процессов.
При проектировании таких зданий необходимо стремиться к тому, чтобы
оно не только отвечало предъявляемым к нему технологическим, техни-
ческим и архитектурным требованиям, но было и экономичным. Прин-
ципы технологической, технической и экономической целесообразности,
как правило, не совпадают и зачастую вступают друг с другом в противо-
речие: с точки зрения технологической целесообразности выгодно иметь
большие пролеты, редкую сетку колонн, а с другой стороны, увеличение
сетки колонн ведет к возрастанию расхода материалов на несущие конст-
рукции покрытия и поддерживающие их элементы, а также на подкрано-
вые балки, мостовые краны и, в конечном итоге, к росту стоимости соо-
ружения в целом.
Оптимальное сочетание технических и экономических показателей
может быть найдено при создании простых и экономичных конструкций
большепролетных покрытий.
Для покрытий над помещениями больших пролетов применяют плос-
костные и пространственные конструктивные системы.
Покрытия с плоскостными конструкциями. В качестве основных эле-
ментов в большепролетных покрытиях с плоскостными конструкциями
используют балки, фермы, арки, рамы, к которым крепят ограждающую
часть покрытия по прогонной или бсспрогонной схемам. В свою очередь,
ограждающая часть покрытия состоит из несущих и чисто ограждающих
элементов.
Несущие и ограждающие элементы в покрытиях с плоскостными
конструкциями работают, как правило, раздельно с передачей нагрузок
сверху вниз, с элемента на элемент, что обуславливает значительное воз-
растание расхода материалов при увеличении пролетов.
Ниже рассмотрены характерные виды большепролетных плоскостных
конструкций покрытий. Одна из первых большепролетных железобетон-
ных конструкций была применена в виде надворотной балки при строи-
тельстве ангара в г. Карачи в 1947-1953 гг. (рис. ХП1-1).
Надворотная балка выполнена из монолитного железобетона проле-
том 69 м двутаврового сечения переменной высоты. Толщина стенки,
тоже переменная, увеличивающаяся от середины пролета (230 мм) к кон-
цам балки (1372 мм). Балка армирована 28 пучками, каждый из которых
содержит 32 проволоки диаметром 6 мм и заключен в трубку из кровель-
ной стали. Балка выполнена из бетона состава 1: 1,5:3, что примерно
соответствует классу ВЗО.
251
Рис. XIII-1. Монолитная балка пролетом 59 м (Пакистан):
а - общий вид (фасад и план); б - сечение балки в пролете; в - расположение
пучков в нижнем поясе балки; г - торец балки; д - сечение пучка; 1 - спираль из
проволоки диаметром 2мм; 2-трубка из оцинкованной стали толщиной
0,25 мм
Рис. ХШ-2. Железобетонная ферма пролетом
от 60 до 96 м
В Ленпромстрой-
проекте при участии
НИИЖБ были разра-
ботаны технические
решения составных
железобетонных ферм
для пролетов 60 и
96 м (рис. XIII-2).
Соединение состав-
ных линейных эле-
ментов в узлах преду-
смотрено сваркой за-
252
кладных деталей с последующей за чекан кой швов цементным раствором.
Конструкции нижних поясов ферм разработаны с разными вариантами
предварительно напрягаемой арматуры и способами ее натяжения. Одна-
ко такие фермы из-за сложности сборки и монтажа практически приме-
нения не получили.
Рис. XIII-3. Арка пролетом 36 м:
/ - блок верхнего пояса; 2- затяжка с опорным боком
В ряде случаев для покрытий промышленных зданий нашли приме-
нение трехшарнирные и двухшарнирные арочные конструкции с затяж-
ками. При строительстве трансформаторного корпуса Куйбышевгидро-
строем была применена арка пролетом 36 м, верхний пояс которой
собран из отдельных элементов заводского изготовления (рис. XI11-3).
Затяжка выполнена предварительно напряженной струнобетонной, пря-
моугольного сечения в виде одного цельного элемента с опорными частя-
ми для арки, что позволило упростить узел сопряжения арки с затяжкой.
Арка собрана из отдельных элементов двутаврового сечения длиной 6 м,
а в приопорных частях - 4,5 м. Сечения усилены ребрами жесткости. Со-
единение элементов выполнено с помощью ванной сварки выпусков ар-
матуры и бетонирования зазоров.
В зарубежной и отечественной практике для большепролетных зда-
ний используют рамные конструкции, которые можно разделить на два
типа: плоские рамы с обычными балочными ригелями и рамы, ригели и
253
стойки которых представляют пространственные конструкции в виде
складок или пространственных арок.
Примером рамной системы первого типа может служить конструк-
тивное решение склада пролетом 80 м в Дании с несущими конструкция-
ми из двухшарнирных металлических рам (рис. XIII-4). Стойки рам вы-
полнены из стальных профилей, ригели - из алюминиевых. По рамам,
имеющим шаг 20 м, расположены решетчатые прогоны высотой 2 м с
шагом 1,7 м. Кровля склада асбестоцементная.
Рис. XIII—4. Металлическая рама пролетом 80 м
В рамной конструкции производственного корпуса завода близ Ман-
честера (рис. X11I-5) использована V-образная форма сечения ригеля и
стоек. Криволинейные ригели рам пролетом 27,4 м имеют ширину 4,5 м
и расположены с разрывами в 3 м, над которыми устроены поперечные
треугольные фонари. Ригель рамы - пространственная арка - состоит из
16 блоков, а стойки рам - из 6 блоков; толщина стенок элементов рам -
60 мм. Предварительное напряжение ригеля создается путем натяжения
затяжек с заанкериванием в угловых блоках. В этих же блоках закрепле-
ны арматурные пучки стоек, расположенные снаружи в углублениях стен.
Следует отметить, что плоскостные большепролетные конструкции,
обладающие достаточной (по расчету) жесткостью в своей плоскости,
требуют устройства специальных связей (связевых блоков) для обеспече-
ния жесткости здания в продольном направлении.
Пространственные покрытия являются наиболее перспективными и
экономичными. Во многих случаях такие конструкции выполняют функ-
ции не только покрытий, но и стен, создавая единые пространственные
формы и композиции. Более рациональны такие пространственные сис-
темы, в которых совмещены несущие и ограждающие функции. Про-
странственные конструкции классифицируют по различным признакам:
геометрическим формам, формам перекрываемого плана, конструктив-
ным особенностям, материалу, принципам статической работы и др.
254
Рис. XIH-5. Рамное покрытие завода в Манчестере из ригелей и стоек
V-образной формы (Англия):
а - поперечный разрез здания; б - вид рамы сбоку; в - сечение ригеля;
г-обший вид здания; /-предварительно напряженная затяжка; 2-мо-
норельс; 3 - подвески; 4 - остекление фонарей; 5 - оболочка покрытия
В зависимости от геометрической формы пространственные конст-
рукции покрытий могут быть: цилиндрическими (оболочки); в виде приз-
матических складок; осесимметричными (оболочки вращения); двоякой
кривизны, прямоугольные в плане; составными (пространственные сис-
темы из элементов поверхностей положительной, отрицательной и нуле-
вой гауссовой кривизны); в форме волнистых и складчатых сводов; вися-
чими; в виде регулярных стержневых структур и мягкими.
По характеру работы под нагрузкой пространственные покрытия
делят на два вида. К первому виду относят покрытия, напряженно-де-
формированное состояние и несущая способность которых зависят пре-
имущественно от одного размера в плане. К этому виду относятся
цилиндрические оболочки, призматические складки, своды и т.п. Ко вто-
рому относятся покрытия, несущая способность и характер работы кото-
рых зависят от двух размеров в плане.
Напряженно-деформированное состояние пространственных покры-
тий во многом зависит от характера работы контурных конструкций. В
качестве контурных конструкций могут быть стены, балки, фермы, арки
с затяжкой, контурные брусья, ряды часто поставленных колонн.
Выбор геометрических форм пространственных конструкций произ-
водят с учетом функциональных, градостроительных и эстетических тре-
бований, а также условий рациональной статической работы и членения
255
поверхностей на сборные элементы, отвечающие индустриальное™ изго-
товления и монтажа.
Номенклатура зданий и сооружений, где могут быть применены про-
странственные конструкции, довольно разнообразна. По объемно-плани-
ровочному решению эти здания и сооружения могут быть отдельно стоя-
щие, встроенные и пристроенные, одно- и многосекционные с разнооб-
разной формой в плане (рис. XIII—6).
Рис. XIП-6. Примеры компоновок зданий с пространственными
конструкциями:
а, б - встроенные, пристроенные; в, г - сблокированные; б-з - отдельно стоящие
Раньше других типов стали применять тонкостенные железобетонные
цилиндрические оболочки, которым предшествовали
массивные каменные своды и купола. В зависимости от соотношения
сторон плана цилиндрические оболочки подразделяют на длинные и
короткие (рис. XII1-7 и XIП-8).
Сборные и сборно-монолитные железобетонные цилиндрические
оболочки выполняют из плит толщиной от 30 до 50 мм с ребрами и
контурных конструкций. Монолитные железобетонные оболочки обычно
выполняют гладкими толщиной от 50 до 80 мм.
При пролетах 18 м и более оболочки выполняют с предварительным
напряжением.
256
Рис. ХШ-7. Длинные цилиндрические оболочки:
а - оболочки с бортовыми элементами в виде сборных балок; б - то же, с борто-
выми элементами, являющимися частью плит; в - то же, с продольной разрезкой
на плиты; 1 - элементы диафрагм; 2- плиты; 3 - бортовые элементы
Податливость незамкнутого контура поперечного сечения цилиндри-
ческих оболочек вызывает значительные деформации в направлении вол-
ны и появление соответствующих усилий, требующих в отдельных случа-
ях усиления бортовых элементов в горизонтальном направлении.
Более рациональным решением для прямоугольных планов являются
сборные оболочки переноса положительной
гауссовой кривизны. Их конструктивные решения позволяют
осуществлять покрытия: с укрупненной сеткой колонн 18x18 и 24x24 м
из плит размером 3x6 м (рис. ХШ-9, а)\ пролетом до 102 м из плит Зх
х12 м с системой промежуточных балок и без них (рис. ХШ-9, б, в);
пролетом до 42 м из плит 3x6м, монтируемых навесным способом
(рис. ХШ-9, г); пролетом до 60 м из унифицированных плит 3x6 м, в том
числе с шагом колонн 18 и 24 м (рис. ХШ-9, д).
В оболочках первых трех типов (рис. ХШ-9, a-в) кривизна цилинд-
рической поверхности плит соответствует кривизне поверхности оболоч-
257
ки и сопряжение плит в направлении их длинных сторон осуществляется
без переломов. В оболочках конструкций, показанных на рис. XIII-9, г, Э,
плиты 3x6м располагаются с переломами, образуя пространственный
многогранник с криволинейными гранями.
Рис. XIII—8. Короткие цилиндрические оболочки
(призматические складки):
а - с бортовыми элементами; б - без бортовых элементов; 1 - ферма-диафрагма;
2 - плита; 3 - бортовой элемент; 4 - безраскосная ферма-диафрагма
Надежную связь сборных плит и контурных конструкций обеспечи-
вают сваркой выпусков арматуры и закладных деталей с последующим
замоноличиванием бетоном швов между элементами с образованием
шпонок.
Оболочки отрицательной гауссовой кривиз-
ны (гипары) отличаются линейчатостью поверхностей, что значи-
тельно упрощает изготовление опалубки и армирование конструкций, а
также дает возможность разрезки поверхности на отдельные однотипные
сборные элементы. Такие оболочки позволяют создавать разнообразные
архитектурные формы покрытий.
Поверхность гипара может быть образована либо скольжением (пере-
носом) образующей параболы с кривизной одного знака по направляю-
щей параболе с кривизной другого знака(рис. XIII-10, а), либо плоско-
параллельным перемещением прямой по двум направляющим, лежащим
в параллельных плоскостях (рис. ХШ-10, б).
Оболочками такого типа осуществлены покрытия производственных
зданий в Черногорске, Абакане, Красноярске. Оболочки имеют размеры
в плане 6x18 м и составлены из четырех панелей размером 3x9 м.
258
Рис. XI П-9. Сборные железобетонные оболочки положительной гауссовой кривизны:
а - для сеток колонн 18x18м и 24x24м; б - для пролетов до 102м с системой промежуточных балок; в - то же, без
промежуточных балок; г - то же, пролетом до 42м, монтируемых навесным способом; д - пролетом до 60м типа
криволинейных многогранников
259
Рис. XIII—10. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны (гипары):
а - с гиперболоидно-параболической формой поверхности; б - схема оболочки
покрытия цеха железобетонных изделий в г. Чсрногорске; 1 - образующая
Приведенная толщина бетона оболочек составила 62 мм. Статическое
равновесие оболочек обеспечивается металлическими затяжками по все-
му контору.
Низким расходам бетона и стали, а также хорошими архитектурными
качествами обладают технические решения сборно-монолитных гипаров
размером 30 х 30 м (рис. ХШ-11). Они могут быть применены в покры-
тиях с односторонним расположением фонарей и вертикальным остекле-
нием, а также с фонарями двухсторонней ориентации и со световыми
проемами в плоскости покрытия. Во всех вариантах оболочки собирают
из плит одного типоразмера 3x3 м. По контору оболочки опираются на
фермы. Распор, возникающий в покрытии, воспринимается нижним поя-
сом ферм или затяжками, располагаемыми по диагонали каждой оболоч-
ки.
Висячие покрытия. Их применение основано на исполь-
зовании в качестве основных несущих элементов проволочных тросов,
которые обладают высокой прочностью, гибкостью и долговечностью.
260
Рис. ХШ-11. Варианты покрытий с использованием гипар:
а - с односторонним расположением фонарей; 6-г - с фонарями двусторонней
ориентации
Впервые вантовые (тросовые) покрытия были применены при строи-
тельстве Нижегородской торгово-промышленной выставки в 1896 г. по
разработкам инж. В.Г. Шухова.
Вантовые покрытия состоят из трех основных частей: несущей конст-
рукции (системы вант), опорных контуров и плит ограждения.
По характеру статической работы висячие конструкции делят на ван-
товые сети, системы из вант и балок, висячие оболочки, системы из
жестких вант, вантовые (тросовые) фермы и комбинированные системы
(рис. Х1П-12).
Для вантовых покрытий характерна сравнительно большая деформа-
тивность, связанная с геометрической изменяемостью гибких нитей.
Поэтому для ограничения перемещений в конструкцию вводят вторую
систему вант с противоположной кривизной или используют другие спо-
собы (пригруз, замоноличивание и т.п.).
По способу передачи усилий на опоры вантовые покрытия делят на
системы с замкнутым и разомкнутым опорными контурами. Системы с
замкнутым опорным контуром являются внутренне уравновешенными и
передают на нижележащие конструкции в основном только вертикальные
усилия, а висячие покрытия с разомкнутым контуром передают еще и
усилия распора. В последнем случае требуется устройство мощных
контрфорсов, пилонов или оттяжек, заанкеренных в грунте.
261
Рис. ХШ-12. Схемы вантовых покрытий:
а - вантовые сетки; б - системы вант и балок; в - висячие оболочки; г - системы
из "жестких” вант; д - вантовые фермы; е - комбинированные конструкции; 1 -
несущие ванты; 2 - стабилизирующие ванты; 3 - наружный опорный контур; 4 -
колонны каркаса; 5 - внутренний опорный контур; 6 - внутренняя опора; 7 -
балки; 8- оттяжки; 9- железобетонные кровельные плиты; 10- "жесткие" ванты;
11 - легкие кровельные плиты; 12 - вантовые фермы; 13 - шпренгельный
вантовый пояс; 14- вантовые подвески; 15- пространственная плита
262
Висячие покрытия в виде вантовых сетей (рис. XIII-12, а) отличают-
ся малым расходом стали и эффективны при пролетах 24... 100 м. В мес-
тах пересечения вант устанавливают устройства, препятствующие их
взаимному смещению. Это дает возможность укладывать на сетку кро-
вельные панели фиксированных размеров в виде железобетонных или
армоцементных плит, стального профилированного настила, деревянных
щитов и т.п. Вантово-балочные покрытия с прямоугольным планом эф-
фективны при пролетах балок 24...30 м (рис. XIII—12, 6). При криволи-
нейном замкнутом опорном контуре оптимальные пролеты балок увели-
чиваются до 36...48 м. Конструктивно балки решают в виде ферм, прокат-
ных или сварных балок. Связь вант и балок осуществляют с помощью
сжимных болтовых соединений. По балкам или вантам после регулиров-
ки и натяжения системы укладывают панели кровельного ограждения,
которые могут быть выполнены из различных материалов. В ряде случаев
ванты целесообразно изготавливать из элементов, обладающих изгибной
жесткостью - швеллеров, двутавров и других прокатных профилей
(рис. ХШ-12, г). Системы жестких вант применяют для покрытий про-
летами от 18 до 100 м.
В конструкциях с вантовыми фермами (рис. XIII-12, д) пояса, а в не-
которых случаях и раскосную решетку, выполняют из гибких элементов,
работающих на растяжение. В зависимости от взаимного расположения
поясов вантовые фермы бывают двояковыпуклые, двояковогнутые и с пе-
рехлестом поясов в пролете. Вантовые фермы относят к конструктивным
системам, создающим распор в одном или двух уровнях, для восприятия
которого используют замкнутые опорные контуры, контрфорсы, оттяжки.
Системы вантовых ферм целесообразны при пролетах 60... 120 м. Жест-
кость таких покрытий позволяет подвешивать к ним различное техноло-
гическое оборудование. Монтаж вантовых ферм целесообразно выпол-
нять путем их предварительной сборки на земле и подъемом на про-
ектную отметку в собранном виде.
В комбинированных конструкциях (рис. XIII—12, е) ванты использу-
ют в виде шпренгельных затяжек и подвесок к возвышающимся частям
зданий и сооружений.
Примером однопоясного висячего покрытия может служить покры-
тие гаража в г. Красноярске (рис. XIII-13, а). Основные несущие элемен-
ты выполнены из стальных канатов диаметром 40 мм с шагом 1,5 м, ко-
торые прикреплены к железобетонным контурным балкам двутаврового
сечения. Контурные балки опираются на колонны с шагом 12 м. Распор
воспринимают оттяжки, заанкеренные в грунте. По канатам уложены же-
лезобетонные плиты 1,5x1,5 м толщиной 25 мм. Плиты связаны с каната-
ми посредством выпусков арматуры, а швы между ними замоноличены
263
бетоном. Продольный уклон кровли от середины к торцам здания обе-
спечен разными стрелами провиса канатов.
На рис. XIII-13, б показано покрытие автобусных мастерских (Герма
Рис. XIII—13. Висячие покрытия:
ния). Все элементы ванто-
вых ферм выполнены из
круглой стали с пределом
прочности 900 МПа. Между
фермами, имеющими шаг
5,4 м, подвешена сетка из
стальных стержней, по ко-
торым уложены асбестоце-
ментный настил, утеплитель
и рулонная кровля. Нагруз-
ка от вантовых ферм пере-
дается на железобетонные
контрфорсы и междуэтаж-
ные перекрытия.
Покрытие здания разме-
а - однопоясное пролетом (12 + 78 + 12) м (га- ром 60 + 12 + 60 м состоит
раж в г. Красноярске); б - двухпояснос проле- из железобетонной этажер-
том (9 + 50 + 9)м (автобусные мастерские, ки шириной 12 м, криволи-
Гсрмания) нейных балок длиной 60 м,
собранных из трех элементов двутаврового сечения (рис. XIII-14). Балки
одним концом опираются на этажерку, а другим - поддерживаются
вантами. По балкам уложены предварительно напряженные панели раз-
мером 3 х 12 м. Висячие конструкции имеют большие перспективы, ха-
рактеризуются многообра-
зием архитектурно-конст-
руктивных форм. В них
эффективно используется
высокопрочная сталь и в
большинстве случаев не
требуется дополнительного
материала для обеспечения
устойчивости. Преимущест-
вом висячих конструкций
является также простота
монтажа.
Металлические пе-
1инпии<г'.'\'.И
111 IWWW\\\^\vv "
Рис. XIII-14. Вантовое покрытие
пролетом (60 + 12 + 60) м
рекрестно-стержневые конструкции по сравнению с плос-
костными покрытиями из ферм имеют примерно вдвое меньшую строи-
тельную высоту и экономичнее по расходу металла.
264
Рис. ХШ-15. Схемы перекрестно-стержневых конструкций:
а, б - из вертикальных перекрестных ферм с расположением в двух направлени-
ях; в, г - то же, при расположении в трех направлениях; д, е - из наклонно по-
ставленных перекрестных ферм с квадратным основанием; ж - то же, с треуголь-
ным основанием; з - то же с шестиугольным основанием
Перекрестно-стержневые системы образуются при пересечении вер-
тикально или наклонно расположенных ферм. Вертикально расположен-
ные фермы при пересечении образуют в плоскостях верхних и нижних
поясов плоские квадратные, треугольные или шестиугольные ячейки
(рис. ХШ-15, а-г). Наклонные фермы при взаимном пересечении тоже
образуют в плоскостях верхних и нижних поясов сетки с квадратными,
265
треугольными или шестиугольными ячейками, но в плане они смешены
одна относительно другой. Такие конструкции представляют собой сис-
темы, образованные как бы из многократно повторяющихся стержневых
пирамид с квадратным, треугольным или шестиугольным основанием
(рис. ХШ-15, д-з).
Основным достоинством систем обоих типов является простота их
конструктивного исполнения из стержней, для изготовления которых мо-
гут быть использованы недефицитные прокатные профили (трубы, угол-
ки, швеллеры, двутавры).
I
1
I
|
I
I
Рис. ХШ-16. Варианты узловых сопряжений стержневых систем:
а-в - болтовые; г-ж - комбинированные; и-м - сварные
266
В практике строительства применяют следующие конструктивные си-
стемы: из плоскостных ферм; из стержней размером на одну ячейку; из
короткоразмерных элементов решетки и длинноразмерных поясов; из
пространственных стержневых пирамид и доборных линейных элемен-
тов. Таким конструктивным системам свойственны многообразие форм
ячеек, способов изготовления элементов и сборки, профилей элементов,
узловых соединений (рис. XIII—16), а также индустриальность. На строи-
тельную площадку их поставляют комплектно. Сборку, как правило,
ведут на земле, а подъем производят крупными блоками или целым
покрытием.
В нашей стране наибольшее применение получили пространственные
решетчатые конструкции покрытий типа "Кисловодск-Мархи", "Модуль"
и "ЦНИИСК". Пространственные решетчатые конструкции типа "Кисло-
водск-Мархи" (рис. X11I-17) разработаны с двумя видами секций: секция
30x30x2,12 м с сеткой колонн 18 х 18 м под нагрузки 2, 6; 3 и 4 кН/м2;
секция 36 х 36 х 2,12 м с сеткой колонн 24 х 24 м под нагрузки 2,6 и
3,2 кН/м2.
Оба вида секций имеют ортогональную сетку поясов с ячейками
3x3 м. Ячейки верхних поясов смещены относительно нижних на поло-
вину размера (1,5 м) в обоих направлениях. Все элементы стержневых
систем имеют одинаковую номинальную длину и выполняются из
элекросварных или горячекатаных труб. Соединение элементов в узлах
осуществляется с помощью болтов и стальных многогранников
(рис. XIII-16, д).
а) б) §
6000 18000 6000 6000 24000 6000
I-----1=------------*----f +-------------------4----4
Рис. XIII-17. Пространственная решетчатая конструкция покрытия типа
"Кисловодск—Мархи":
а - секция 30x30 м; б - то же, 36x36 м
Структурный блок покрытия опирается на колонны через капители в
виде четырехгранных пирамид из труб. Колонны жестко соединяются с
фундаментами и выполняются из стальных или железобетонных центри-
фугированных труб. Конструкции "Кисловодск-Мархи" допускают уст-
ройство зенитных фонарей и подвесных кранов грузоподъемностью до
2 т.
267
Конструкция "Модуль" по габаритным схемам аналогична структуре
"Кисловодск-Мархи", с той лишь разницей, что ее высота составляет
1,414 м, а размеры ячеек - 2 х 2 м. Конструкция рассчитана на нагрузки
2,7 кН/м2 (секция 30 х 30 м) и 2,5...3,7 кН/м2 (секция 36 х 36 м).
Конструкции "Кисловодск-Мархи" и "Модуль" предназначены для
кровель из профилированного настила по прогонам, устанавливаемым в
узлах структуры.
Пространственное решетчатое покрытие типа ЦНИИСК представляет
собой складчатую структуру в виде блоков 18x12 и 24 х 12 м, которая
компонуется из плоскостных и линейных элементов прокатного профиля
(уголки, двутавры) заводского изготовления (рис. XIII-18). Для отдален-
ных районов и под тяжелые нагрузки структурные блоки поставляются
только из линейных элементов.
! 18000; 24000 18000; 24000 ! 18000; 24000 I 18000; 24000
5 о 6 6
S ............
Рис. XIII—18. Структурное покрытие типа ЦНИИСК:
а, б - габаритные схемы зданий; в - схема структуры; г - элементы складки
В направлении длинной стороны структурного блока устанавливают
продольные верхние пояса из прокатных двутавров с шагом 2,91 м, кото-
рые могут выполнять и функции прогонов (рис. XIII-18, в).
Нижние пояса складчатой системы смещены в плане на полшага от-
носительно верхних, складки образуются соединением верхних и нижних
поясов раскосной решеткой. По торцам блок замыкают фермами проле-
том 12 м. Пространственная жесткость блока обеспечивается торцевыми
268
фермами и поперечными элементами в плоскости верхних и нижних
поясов. Элементы в узлах соединяют с помощью болтов, фасонок и
фланцев (рис. XIII— 18, г).
Покрытия типа “ЦНИИСК” могут быть применены в одно- и много-
пролетных отапливаемых зданиях при пролетах 18 и 24 м, шаге колонн
12 м и высоте до низа несущих конструкций покрытия от 5,2 до 11,2 м.
Они допускают устройство подвесных кранов грузоподъемностью до
3,2 т, а также мостовых кранов (10-20 т) и светоаэрационных или зенит-
ных фонарей.
Преимуществом структурных систем покрытий является их значи-
тельно меньшая масса по сравнению с покрытиями из сборных железо-
бетонных плит по фермам (они в 6-8 раз легче). Это дает возможность
успешно применять такие системы в северных и других удаленных райо-
нах страны. Кроме того, они требуют меньших трудозатрат при возведе-
нии.
Своды. В промышленных зданиях находят применение многовол-
новые своды с поперечным сечением открытого или закрытого типов. К
сводам с сечением открытого типа относят бочарные, волнистые и склад-
чатые, а закрытого типа - коробчатые. Одной из первых большепролет-
ная сводчатая конст-
рукция была приме-
нена для покрытия
ДСК в Автово (С.-
Петербург) в конце
50-х годов. Покрытие
(рис. XIII-19, а) про-
летом 100 м выполне-
но в виде бочарного
свода из отдельных
волн шириной 7,5 м.
Стрела подъема сво-
да - 10 м, волны -
2,75 м. Каждая волна
свода работает само-
стоятельно и отстоит
от соседней на 2,5 м.
Пространство между
волнами остеклено и
Рис. XIII—19. Своды:
используется для ос- а _ бочарный пролетом 100 м в покрытии ДСК в
вещения. Свод рас- Автово; б - складчатый из армоцемента пролетом
считан на примене- 75 м в г. Красноярске
ние подвесных кранов грузоподъемностью 5 т. Приведенная толщина
269
бетона составила 23 см, расход стали 45 кг на 1 м2. В 1963 году в Красно-
ярске для покрытия цеха размером 36x75 м был сооружен многоволновый
свод из армоцемента (рис. XIII-19, б). Покрытие состоит из 12 волн ши-
риной 3 м и высотой 1,8 м каждая. Цех перекрыт по длинному направ-
лению (75 м), стрела подъема свода составила 10 м. Распор свода переда-
ется на монолитные плиты покрытий боковых пролетов и воспринимает-
ся двумя расположенными в торцах цеха предварительно напряженными
затяжками. Приведенная толщина армоцемента составила 15,2 см, расход
стали - 25,4 кг на 1 м2.
Рис. ХШ-20. Шатровые конструкции:
а - с призматическими гранями для пролетов 24...36 м; 6 - с плоскими гранями
для малых пролетов; е - междуэтажные; г-е - поперечные сечения; 1 - контур-
ные фермы; 2- центральный диск; 3- наклонные грани; 4- контурные балки;
5 - плиты настила
К числу перспективных принадлежат составные конструкции
из элементов с криволинейной поверхностью, к которым относятся крес-
товые своды, составные из гипаров и т.п. (см. рис. X1II-10, <5), из плос-
ких элементов - шатровые покрытия (рис. XIП-20) и складчатые систе-
мы. Их большими достоинствами являются разнообразные формы и
возможность сборки из плоскостных элементов.
270
Рис. ХШ-21. Складчатое покрытие в г. Брно (Чехия)
Складчатые системы получили наибольшее применение за рубежом.
Так, в г. Брно (Чехия) было построено покрытие производственного зда-
ния из складок с чередующимися треугольными гранями (рис. ХШ-21).
Составные элементы складки-панели выполнены из железобетона в фор-
ме однотипных треугольников с гранями, имеющими толщину 12 см и
армированных двойной сеткой из проволоки диаметром 6 мм с шагом 15
и 30 см. Расход стали составил 15,4 кг на 1 м2 перекрываемой площади.
271
Рис. XI11-22. Сборное складчатое
покрытие из треугольных панелей
(Польша):
а - общий вид; б - план; в - разрез
Подобные складки были построены
в Польше. Примером может слу-
жить складчатое покрытие из тре-
угольных панелей с катетами 2,88 и
3,43 м (рис. XII1-22). Трехслойные
панели толщиной 9,4 см с наруж-
ными слоями из армоцемента и
внутренним теплоизоляционным
слоем из пенополистирола были из-
готовлены в заводских условиях.
Монтаж складки производился на
земле по стальному каркасу, а затем
цельный блок покрытия поднимал-
ся на проектную отметку.
В Пензенской государственной
архитектурно-строительной акаде-
мии разработана оригинальная сис-
тема модульных строительных эле-
ментов, позволяющая создавать
конструктивные схемы зданий, со-
оружений и покрытий в виде сос-
тавных складчатых или каркасных
систем, разворачивающихся в плос-
кость.
Система включает модульные
элементы, являющиеся ячейками
каркаса или конструктивными эле-
ментами (плиты) в виде плоских фигур с равными высотами и равными
наклонными сторонами с основаниями кратными основанию основного
модульного элемента. Площадь последующих элементов кратна площади
основного.
Основной модульный элемент представляет собой прямоугольный
треугольник с номинальными размерами а, Ь, с (а - высота треугольни-
ка). Последующие модульные элементы в виде равнобедренных треуголь-
ников, параллелограммов и трапеций имеют высоты, равные а, наклон-
ные стороны, равные с, а основания - кратные b [24]. Все модульные
элементы выполняют прямого и зеркального изображения, с проемами
или без них.
Однопролетные сооружения или многопролетные покрытия в форме
составных складчатых систем получают путем соединения модульных
элементов по линиям контакта жестко или шарнирно под углом друг к
другу (рис. XIII-23). При шарнирном соединении элементов получают
272
складывающиеся и трансформируемые сооружения или покрытия, кото-
рые требуют дополнительных связей, фиксирующих их проектное поло-
жение.
Рис. ХП1-23. Формы и параметры сооружений из модульных элементов:
а, б- план и разрез складчатого свода из модульных элементов в виде трапеций;
8, г - то же, многопролетного покрытия из модульных элементов в виде парал-
лелограммов; ж, з - то же, сооружения из модульных элементов всех видов
Разработанные системы могут быть материализованы в железобетоне,
металле и дереве в сочетании с пластмассами. Основные элементы скла-
док могут быть плоскими, слоистыми и ребристыми. Отличительной осо-
бенностью покрытий из таких элементов является незначительный рас-
ход материалов и высокая жесткость.
273
Пространственные составные конструкции в силу многообразия
своих форм позволяют создавать архитектурно выразительные здания. Их
архитектурно-конструктивные формы включают в себя все основные
классы пространственных конструкций из разных материалов - оболоч-
ки, висячие покрытия, складки и шатры с плоскими гранями, комбини-
рованные конструкции.
Большим достоинством составных конструкций является возмож-
ность их возведения из стандартных элементов независимо от формы в
плане. Благодаря рациональным конструктивным формам они требуют
значительно меньшего расхода материалов. Так, при пролете 72 м приве-
денная толщина купольно-складчатой оболочки составила 12 см, а расход
стали - 35 кг/1 м2.
Составные оболочки нашли в основном применение лишь при строи-
тельстве общественных зданий, но им принадлежит большое будущее и в
промышленном строительстве.
Мягкие оболочки. Особую группу пространственных конст-
рукций представляют системы, выполненные из гибких и эластичных ма-
териалов, обладающих достаточно высокой прочностью на растяжение,
но не способных сопротивляться сжатию, изгибу и сдвигу. К таким мате-
риалам относятся: текстильные с воздухо- и водонепроницаемыми по-
крытиями, полимерные пленки, кожа и т.п., в том числе армированные
высокопрочными волокнами. Мягким оболочкам можно придать любую
форму.
Формы и поведение таких оболочек в процессе эксплуатации в зна-
чительной степени зависят от способов придания им проектного положе-
ния, связанного с предварительным натяжением. Степень предваритель-
ного натяжения должна быть такой, чтобы в любой точке оболочки сум-
марные усилия от внешних нагрузок и от предварительного натяжения
не оказались сжимающими и не превосходили несущей способности
материала на растяжение. Используют три способа натяжения: аэростати-
ческий (пневматический), механический и гидростатический. Последний
способ в строительстве используется применительно к гидротехническим
объектам. В соответствии с указанными способами предварительного на-
тяжения мягкие оболочки разделяют на пневматические, тентовые и на-
ливные.
Пневматические конструкции строительного назна-
чения, в свою очередь, разделяют на воздухоопорные и воздухонесомые.
Основными конструктивными элементами воздухоопорного сооружения яв-
ляются (рис. XI П-24): оболочка, опорные устройства и воздухоподающая
установка. Кроме основных элементов, по условиям эксплуатации могут
быть использованы дополнительные элементы - входные устройства, све-
товые проемы, отопительные установки и т.п.
После закрепления и
герметизации контура
оболочки и наполнения
ее воздухом конструк-
ция в эксплуатацион-
ном состоянии поддер-
живается непрерывной
подачей воздуха с авто-
матическим контролем
уровня давления 0,4 -
1 кПа.
Пневматические обо-
лочки воздухоопорных
сооружений могут быть
усилены канатами или
сетками. Канаты и сет-
Рис. XII1-24. Оболочка воздухоопорного
ки воспринимают ос-
здания:
новные усилия, возни-
кающие в сооружении
при действии внутрен-
него давления воздуха и
внешних нагрузок, а
оболочка в этом случае
/ - собственно оболочка; 2 - тент шлюза; 3 - пере-
ходник; 4 - вентиляционный клапан; 5 - силовой
пояс; 6 - патрубок мягкого воздуховода; 7 - возду-
хоподающая установка; -монтажный шов; 9-
свстовая полоса; 10 -винтовой анкер; //-разгру-
жающий канат; 12 - рукав разгружающего каната
выполняет локальные функции, работая как мембрана в пределах пло-
щади, ограниченной канатами.
Воздухонесомые конструкции состоят из несущих и ограждающих эле-
ментов. Несущая часть
выполняется из мягких
оболочек с предвари-
тельным натяжением,
создаваемым давлением
воздуха в замкнутом
объеме отдельных эле-
ментов в виде балок,
стоек, арок, рам или
панелей (рис. ХШ-25).
Давление воздуха в эле-
ментах (50-700 кПа) со-
здается компрессорами
Рис. ХШ-25. Пневмостержневые конструкции:
при разовом или перио- а _ арка низкого давления; б - то же, высокого;
дическом наполнении, в - стойка; г - балка; д - рама; е - кольцо (тор)
что требует очень высо-
275
кой герметичности элементов. Ограждающая часть воздухонесомой кон-
струкции (мягкая оболочка) в этом случае не требует герметизации,
устройства шлюзов, а само помещение эксплуатируется при нормальном
атмосферном давлении. На воздухонесомые конструкции расходуется
больше материалов, и они более сложны в изготовлении.
Область применения пневматических конструкций весьма разнооб-
разна. Их можно использовать для размещения мастерских, гаражей,
складов и многих других вспомогательных производств.
К числу легких, переносных, быстровозводимых и с широким диапа-
зоном использования принадлежат тентовые конструкции
(рис. ХШ-26). Их с успехом использовали еще в Древнем Риме как
средство защиты от солнца и дождя.
Рис. ХШ-26. Светопрозрачное тентовое покрытие
агропромышленного комплекса
Основным принципом формирования тентовых систем является обе-
спечение механического натяжения их оболочки. Натяжение оболочки
тента осуществляют с помощью каркаса, оттягиванием углов, подъемом
опорных стоек, механизмами и устройствами стабилизации и т.п.
Характерной конструктивной особенностью тентовых покрытий (рав-
но как и воздухоопорных) являются узлы соединения оболочки с опор-
276
ными и натяжными устройствами. Передача сосредоточенных усилий от
стоек, подвесок, оттяжек и других конструкций оболочке неизбежно свя-
зана с повышением напряжений в последней. Поэтому особое внимание
уделяется конструктивным решениям этих частей (рис. ХШ-27).
Тентовые конструкции по сравнению с пневматическими еще более
мобильны и трансформируемы, ввод их в действие можно осуществлять в
кратчайшие сроки (дни, часы и даже минуты).
Рис. XI11-27. Крепление опорного контура оболочки:
а, б - к штопорам (винтовым сваям); в-д - к ленточным фундаментам; 1 - обо-
лочка; 2-анкер; Л-соединительная деталь; 4- внутренний (герметизирующий)
фартук; 5- катенарный канат; 6 - труба нижняя; 7-труба верхняя; 8- кромоч-
ный фал; 9- накладка; 10- фиксирующий стержень
277
Глава XIV. СТЕНЫ И ОКНА
Требования к стенам и их классификация. В промышленных зданиях
требования, предъявляемые к наружным стенам, еще более разнообраз-
ны, чем в гражданских. Главными из них являются: обеспечение в поме-
щениях температурно-влажностного режима в соответствии с необходи-
мыми условиями производственно-технологического процесса и с учетом
обеспечения комфортных условий труда, требования прочности, устойчи-
вости, долговечности, огнестойкости и надежности в различных условиях
эксплуатации. Конструкции стен должны быть индустриальны, удобны
при транспортировке и монтаже, ремонтоспособны и иметь небольшую
массу. От вида стен во многом зависят художественно-эстетические каче-
ства здания.
Стены являются одним из дорогих и трудоемких элементов здания. В
общей стоимости строительства одноэтажных промышленных зданий на
наружные стены (вместе с окнами, дверями и воротами) в среднем при-
ходится около 12%, а в многоэтажных - около 20%. Кроме того, конст-
рукции стен влияют на теплозащитные свойства и энергопотребление
здания. В связи с этим к стенам промышленных зданий предъявляют
высокие теплотехнические и экономические требования. На снижение
стоимости конструкций стен влияют многие факторы, среди которых
стоимость материала, технологичность изготовления и удобство монтажа
являются определяющими. Поэтому использование для конструкций стен
местных строительных материалов, отходов промышленного производ-
ства и ресурсосберегающих технологий представляет собой один из ос-
новных источником их удешевления.
Наружные стены промышленных зданий классифицируют по ряду
признаков.
По характеру статической работы они бывают несущие, самонесу-
щие и ненесущие (навесные).
Несущие стены возводят в зданиях бескаркасных и с непол-
ным каркасом. Их выполняют из кирпича, мелких и крупных блоков.
Выполняя одновременно несущую и ограждающую функции, такие сте-
ны воспринимают массу покрытия, перекрытий, ветровые усилия и иног-
да нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Несущие стены
опирают на фундаменты по типу гражданских зданий.
Самонесущие стены несут собственную массу в пределах
всей высоты здания и передают ее на фундаментные балки. Ветровые на-
грузки, воздействующие на стены, воспринимает каркас здания или фах-
верк. Стеновое заполнение связывают с каркасом гибкими или скользя-
щими анкерами, не препятствующими осадке стен. Высоту самонесущих
стен ограничивают в зависимости от прочности материала и толщины
278
стены, шага пристенных колонн, величины ветровой нагрузки и т.д.
Самонесущие стены выполняют из кирпича, блоков или панелей.
Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном
ограждающие функции. Их масса полностью передается на колонны кар-
каса и фахверка за исключением нижнего подоконного яруса, опирающе-
гося на фундаментные балки. Колонны воспринимают массу ненесущих
стен через обвязочные балки, ригели фахверка или опорные стальные
столики. В промышленных зданиях навесная конструкция стен наиболее
распространена, хотя и не лишена таких недостатков, как утяжеление ко-
лонн, наличие стальных опорных столиков, недоступных для осмотра с
целью своевременной защиты от коррозии и др.
По конструктивному исполнению стены могут быть монолитными и
сборными из кирпича, мелкоразмерных и крупноразмерных блоков, па-
нелей и листов. Каждый из этих конструктивных видов, в свою очередь,
может иметь другую классификацию, например по видам используемых
материалов, количеству их слоев и т.п.
По теплотехническим качествам стеновые конструкции могут быть
утепленные и холодные. Утепленные конструкции стен применяют в
отапливаемых зданиях с нормальным температурным режимом или с по-
вышенной влажностью, возводимых в северных и средних районах. Хо-
лодные конструкции стен назначают в неотапливаемых зданиях, в кото-
рых технологический процесс связан с выделением избыточного количе-
ства тепла, а также в зданиях, возводимых в южных районах с жарким
климатом.
Стены классифицируют и по другим признакам (огнестойкость, дол-
говечность и т.д.), которые являются общими для всех основных конст-
рукций здания (см. главу I).
Стены промышленных зданий в отличие от гражданских, как прави-
ло, имеют большую протяженность и высоту при сравнительно неболь-
шой толщине. Поэтому для обеспечения их устойчивости принимают
специальные меры, среди которых наиболее распространенной является
использование фахверка.
Элементы ограждения располагают перед колоннами, между колон-
нами и за внутренней гранью колонн (см. рис. X1V-3, д). Лучшим реше-
нием, отвечающим требованиям унификации и привязки, является пол-
ный 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 ко-
лоннами можно в неотапливаемых зданиях и зданиях с избыточными
тепловыделениями, а также во внутренних кирпичных стенах. Примыка-
ние ограждений к внутренним граням колонн допускается в помещениях
279
с сильно агрессивной средой производства. Такое решение улучшает са-
нитарно-гигиенические качества интерьера, обогащает архитектуру зда-
ния, так как выступающие несущие конструкции выполняют роль ком-
позиционных элементов, повышает надежность здания, но несколько
сокращает его объем.
Фахверк представляет легкий вспомогательный каркас, располагае-
мый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу сте-
нового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы ос-
новного каркаса.
Конструкции фахверка могут состоять только из колонн и элементов,
обеспечивающих их устойчивость, и из колонн и ригелей с элементами
обеспечения устойчивости (рис. XIV-1, а, б). Первая конструктивная схе-
ма используется в основном при панельных конструкциях стен зданий,
имеющих ограниченную высоту. Вторая конструктивная схема характер-
на для высоких и протяженных самонесущих стен из кирпича и мелких
блоков, ослабленных проемами окон, ворот, а также для стен из легких
навесных панелей горизонтальной и вертикальной разрезки и из листо-
вых материалов.
В одноэтажных зданиях для устройства торцевых и продольных фах-
верков применяют сборные железобетонные или стальные колонны.
Сборные железобетонные колонны выполняют сплошными и ступен-
чатыми квадратного или прямоугольного сечения (рис. XlV-l,e). Сплош-
ные колонны имеют сечение от 300 х 300 до 600 х 400 мм (через 100 мм),
а ступенчатые: в пределах высоты от пола до низа стропильных кон-
струкций - от 400 х 300 до 600 х 400; в пределах высоты стропильных
конструкций - 300 х 300 и 300 х 400 мм. Длина колонн рассчитана на их
использование в зданиях высотой до 14,4 м включительно. Ступенчатые
колонны применяют в зданиях выше 10,8 м. Верхнюю часть колонн фах-
верков крепят к стропильным конструкциям гибкими шарнирами, что
обеспечивает передачу только горизонтальных (ветровых) усилий от сто-
ек фахверка на основной каркас.
Стальные колонны фахверка в зависимости от высоты здания могут
быть выполнены: из обычных, широкополочных или сварных двутавров;
из двух швеллеров или двух уголков, образующих замкнутое прямоуголь-
ное сечение; сквозного сечения по типу основных колонн каркаса. В
верхней части, выше низа несущих конструкций покрытия, к фахверко-
вым колоннам крепят надставки, посредством которых через гибкие шар-
ниры передаются горизонтальные усилия на несущие конструкции по-
крытия (рис. XIV-2, сечение 1-1). Колонны опирают на самостоятельные
фундаменты или в случае расположения рядом с основными колоннами
каркаса - на фундаменты последних (рис. XIV-2, сечение 3-3).
280
Рис. XIV-1. Фахверк при железобетонных каркасах:
а - торцевой фахверк; б -то же. продольный; в - сборные железобетонные колонны фахверка; 1 - колонны каркаса;
2 - колонны ториевого фахверка; 3 - то же. продольного; 4 - стропильная конструкция; 5 - плиты покрытия; 6 - ри-
гели фахверка; 7 - над воротный ригель; 8- шарнирное соединение; 9 -стальная пластина толщиной 20 мм; 10 -бе-
тон В 12.5; 11 - стальная насадка
281
Ригели фахверка разделяют на несущие и ветровые. Несущие ригели
воспринимают нагрузки от стен и ветра, а ветровые - только от ветра.
Расположение ригелей фахверка зависит от материала и типа стеновых
конструкций, а также габаритов и количества проемов. Для стен из
кирпича и мелких блоков расстояние между ригелями по высоте на
глухих участках ограничивают и, например, при толщине стен в 1/2 кир-
пича принимают не более 3/4 пролета ригеля. Ригели выполняют: ветро-
вые - из одиночных прокатных швеллеров и двутавров или гнутых швел-
леров; несущие - составными из двутавров, усиленных швеллерами, а
также в виде ферм. Сечения ригелей над проемами ворот увязывают с
механизмами открывания, а над оконными проемами - с конструкциями
заполнения проемов (переплеты, профильное стекло и др.). В зданиях,
оборудованных мостовыми кранами, конструкции торцевого фахверка
используют как элемент обслуживания и ремонта кранов (рис. XIV-2,
сечение 2-2).
Рис. XIV-2. Фахверк при стальном каркасе (схема торцевого фахверка и
детали):
/-фахверковая колонна; 2-ригель фахверка; 3-ремонтная площадка крана;
4- надставка; 5- насадка; 6- парапет; 7- гибкий шарнир; 8- стропильная фер-
ма; 9- связи по верхнему и нижнему поясам ферм; 10- рифленая сталь; 77-ог-
раждение; 12 - цементно-песчаный раствор; 13 - фундамент
Стены из кирпича, мелких и крупных блоков. Кирпичные стены могут
быть несущими и самонесущими. Их можно применять в отапливаемых
и неотапливаемых зданиях. В соответствии с этим толщина кирпичных
282
стен может составлять при сплошной кладке от 250 до 510 мм. В послед-
нее время в связи с повышением требований к теплоизоляции наружных
стен во многих случаях может быть применима облегченная кладка
различных видов, которая широко применялась в 30-50-х годах. Кирпич-
ные стены стойки во влажной и химически агрессивной среде. Их при-
меняют в зданиях и с панельными стенами для устройства участков в
местах перепадов высот смежных пролетов, около проемов ворот, в углах
здания, а также цокольной части стен из легких листовых конструкций.
Для улучшения внешнего вида стены облицовывают керамическим кир-
пичом с расшивкой швов, а также плитами и др.
Кирпичные стены можно устанавливать как на ленточные фундамен-
ты, так и на фундаментные балки (рис. XIV-3, б). Несущие стены при
большой высоте и длине усиливают пилястрами, которые могут быть
опорами крановых балок.
Рис. XIV-3. Элементы кирпичных стен:
а - расположение стен по отношению к колоннам; б - вертикальный разрез
стены; в - перемычки; г-схемы крепления стен к колоннам; /-фундаментная
балка; 2 - гидроизоляция; 3- стена; 4- подоконные доски; 5-перемычка;
6- плита покрытия; 7- балка покрытия; 8- колонна; 9- подсыпка под балку;
10- анкеры из стержней d = 10 мм (шаг 1,2 м)
283
Стены из мелких блоков, размеры которых увязаны с размерами кир-
пича (кроме толщины), могут быть также несущими и самонесущими. Их
выполняют из природных (туф, ракушечник и т.п.) и искусственных ма-
териалов (легкие бетоны). Они могут быть сплошного сечения или с от-
верстиями.
Толщину стен из мелких блоков назначают в зависимости от тепло-
технических требований, а толщина самих блоков составляет от 200 до
500 мм.
Над оконными и дверными проемами кирпичных и мелкоблочных
стен укладывают железобетонные перемычки (рис. XIV-3, в). При нали-
чии ленточных проемов роль перемычек выполняют обвязочные балки
(см. рис. XI—8).
Кирпичные и мелкоблочные стены крепят к колоннам каркаса или
фахверка анкерами через 1,2 м по высоте (рис. X1V-3, г).
Возведение стен из кирпича и мелких блоков весьма трудоемко, осо-
бенно в зимних условиях. Значительно лучшими технико-экономически-
ми показателями обладают стены из крупных бетонных блоков, изготав-
ливаемых из легких бетонов (керамзитобетон, аглопоритобетон, перлито-
бетон, шлакопемзобетон и др.) плотностью 800... 1200 кг/м3.
В зависимости от места расположения в стене блоки подразделяют на
рядовые, угловые и перемычечные (рис. XIV-4, а). Рядовые блоки выпус-
кают длиной от 990 до 2990 мм (через 500 мм), угловые - длиннее на тол-
щину стены и блоки-перемычки длиной 5990 мм. Высота рядовых и уг-
ловых блоков принята 585, 1185 и 1785 мм, перемычечных - 585 и
1185 мм. Стандартная толщина блоков составляет 300, 400 и 500 мм. При-
мер разрезки стены на блоки показан на рис. XIV-4, б.
Рядовые и угловые блоки не армируют; арматура необходима только
для блоков-перемычек. Наружную поверхность покрывают слоем декора-
тивного бетона толщиной 30-50 мм. Стены из блоков являются самоне-
сущими, опирают их на фундаментные балки.
Бетонные блоки укладывают на цементном растворе марки не ниже
25 с расшивкой швов. Вертикальные пазы заполняют легким бетоном.
При кладке блоков необходимо обеспечивать перевязку вертикальных
швов. В местах совпадения этих швов в горизонтальные швы закладыва-
ют стальные стержни диаметром 8-10 мм. Такую же арматуру предусмат-
ривают 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 элемен-
ту колонны (рис. XIV-4, в). Завершают стены парапетными плитами или
карнизными блоками.
284
Рис. X1V-4. Стеновые крупные бетонные блоки:
а - типы блоков; б - пример разрезки стены; в - детали крепления блоков к ко-
лоннам; / - рядовой блок; 2 - угловой; 3 - персмычсчный; 4 - анкер из стержня
d = 10 мм; 5- Т-образный анкер; 6- плита покрытия; 7- несущая конструкция
покрытия; 8- колонна
Стены из бетонных и железобетонных панелей по сравнению с
кирпичными и блочными более индустриальны и позволяют снизить
материалоемкость зданий. Используя различные свойства строительных
материалов, можно создавать разнообразные конструкции панелей, отве-
чающие заданным условиям эксплуатации.
Размеры и массу стеновых панелей принимают в соответствии с уни-
фикацией, возможностями изготовления, транспортирования и удобства
монтажа.
В современном промышленном строительстве конструкции стен из
крупных панелей решают по двум схемам: навесной и самонесущей. На-
весные панели получили наибольшее распространение, так как обладают
лучшей устойчивостью, более надежны при динамических нагрузках и
больших перепадах температур. Они допускают более широкое использо-
285
вание облегченных материалов (алюминия, асбестоцементных листов,
легких утеплителей и др.).
Для самонесуших и навесных крупнопанельных стен характерны го-
ризонтальная и вертикальная разрезки. При горизонтальной разрезке
(рис. XIV-5) упрощается крепление панелей к колоннам и достигается
большая герметичность швов главным образом за счет самоуплотняемос-
ти. Вертикальную разрезку выполняют при навесных конструкциях из
легких многослойных панелей или листов. При любом варианте разрезка
стен на панели должна обеспечивать минимальное количество монтаж-
Рис. XIV-5. Варианты разрезки стен на панели:
а - горизонтальная разрезка с навесными панелями и ленточными проемами и
проемами, расположенными через шаг колонн; б - то же, с самонесущими пане-
лями и проемами шириной 3 и 1,5 м; в-разрезка стен многоэтажных зданий
при ленточных проемах и проемах и простенках
Согласно унификации высоту основных стеновых панелей подчиня-
ют модулю 300 мм и принимают 1,2 и 1,8 м, подкарнизных и парапет-
ных - 0,9 и 1,5 м. Цокольную панель в основном принимают высотой
1,2 м, но она может быть и выше, если это диктуется технологическими
соображениями. В верхней части одноэтажных зданий горизонтальный
шов основных стеновых панелей в целях удобства монтажа делают на
0,6 м ниже отметки низа несущих конструкций покрытия (рис. X1V-6, а).
В многоэтажных зданиях высоты панелей согласуются с высотами этажей
и оконных проемов (рис. XIV-6, б). В торцевых стенах одноэтажных зда-
ний допускается использование специальных панелей с наклонным вер-
хом, а также длиной 3 м (рис. XIV-6, в).
286
a)
Рис. XIV-6. Схема раскладки панелей по условиям унификации:
а - в продольных стенах одноэтажных зданий; б - то же, многоэтажных зда-
ний; в - в торцевых стенах одноэтажных зданий; 1-3 - при железобетонных бал-
ках и фермах покрытия; 4,5 - при стальных фермах покрытия; 6,7- в многоэтаж-
ных зданиях с высотами этажей 4,8 и 6 м; 8- то же, с увеличенным верхним
этажом; 9- в двухэтажном здании с железобетонным каркасом
287
Длину стеновых панелей принимают в зависимости от шага колонн и
способов организации проемов (см. рис. X1V-5). Номинальная длина па-
нелей может быть 12; 6; 3; 1,2 м и др.
Конструкция бетонных и железобетонных панелей определяется ус-
ловиями эксплуатации.
Для отапливаемых зданий используют одно- и трсхслойные панели.
Однослойные панели из легких бетонов рассчитаны на применение в
отапливаемых зданиях с температурой внутреннего воздуха 16-18°С и от-
носительной влажностью до 60%. Их изготавливают из ячеистых бетонов,
керамзитобетона, перлитобетона, аглоперлитобетона, шлакопемзобетона
и других легких бетонов плотностью 600... 1200 кг/м3. В зависимости от
климатического района строительства толщина панелей может составлять
160...350 мм (рис. X1V-7, а, б). Панели длиной 12 м выполняют предвари-
тельно напряженными.
Трехслойные панели (рис. XIV-7, в), состоящие из наружных и вну-
тренних слоев тяжелого и легкого бетона и эффективного утеплителя,
могут применяться в отапливаемых зданиях с повышенной влажностью
(до 75% и выше). Бетонные слои соединяют между собой гибкими связя-
ми. В качестве утеплителя используют плитный пенополистирол, пено-
полиуретан или жесткие минераловатные плиты.
При вертикальной разрезке сген используют вертикальные глухие па-
нели с наружными декоративными ребрами, подчеркивающие вертикаль-
ное членение фасадов (рис. X1V-7, г).
Для неотапливаемых зданий разработаны панели из тяжелого железо-
бетона длиной 6 и 12 м (рис. X1V-7, д). Панели длиной 6 м выпускают
гладкими, а длиной 12 м - усиленными ребрами. В последних толщина
плиты составляет 30 мм, а толщина панели с учетом ребер - 300 мм. Для
изготовления панелей используют бетоны В22.5 и ВЗО.
Крепление стеновых панелей к элементам каркаса и фахверка осуще-
ствляют в зависимости от статической схемы передачи нагрузок.
При навесных стенах в одноэтажных зданиях каждую панель опирают
на столики, привариваемые к закладным деталям колонн. Столики пред-
ставляют собой консоли из уголков с диафрагмой, которая заделывается
в вертикальный шов между панелями (рис. X1V-8, а). В местах попереч-
ных температурных швов столики устанавливают без диафрагм, так как в
этих местах панель доходит до координационной оси. Фиксация панели в
заданном положении осуществляется креплением ее верхней части к ко-
лоннам. Крепление может быть гибким или жестким. Основным вариан-
том крепления является гибкий - при помощи гибких анкеров или сцепа
из уголков (рис. XIV-8, б). В зданиях с повышенными требованиями к
интерьеру применяют крепления скрытого типа, состоящие из скобы и
крюка (рис. X1V-8, в).
288
Рис. XIV-7. Панели из легких бетонов и железобетона:
а - однослойные длиной 6 и (обший вид, сечение): б - то же, длиной 12 м (ря-
довая и усиленная ребрами со стороны проемов, детали); в - трехслойная длиной
6 м (сечение и общий вид): г - то же, глухая вертикальная; д - железобетонные
панели неотапливаемых зданий длиной 6 и 12 м; 7- закладные детали; 2- мон-
тажные петли; 3 - паз для растворной шпонки; 4 - внутренняя железобетонная
плита; 5- эффективный утеплитель; 6- наружная железобетонная плита; 7- гиб-
кие связи; 8- антисептированный брус; 9- усиливающие ребра
289
5
a - консольные столики для опирания панелей; б - варианты гибкого крепления панелей к колоннам; в - скрытое
крепление посредством скобы и крюка; г - крепление угловых панелей; д - крепление стеновой панели к покрытию
по продольной оси (нулевая привязка); е - крепление фронтонной панели торцевой стены; / - колонна; 2- закладная
деталь; 3 - консольный столик из уголка; 4 - диафрагма; 5 - гибкая связь; 6 - сварка при монтаже; 7 - закладной
элемент панели; 8 - синтетическая прокладка; 9 - сцеп из уголков 125x14 мм длиной 100мм; 10- герметизирующая
мастика; 11 - крюк из пластинки 80x55x14 мм; 12- стержень диаметром 14 и длиной 100 мм; 13- скоба из пластинки
120x34x12 мм; 14 - доборная угловая панель; 15 - посредник 70x6 мм; !6 - стойка торцевого фахверка; 17 - ферма;
18- стержневой сцеп; 19- стальная надставка фахверковой колонны; 20- гибкий шарнир
Рис. X1V-9. Разрезы стен из традиционных крупных панелей одноэтажных и многоэтажных
промышленных зданий и новые виды стеновых панелей:
а - разрез стены одноэтажного здания; б - то же, многоэтажного; в - стеновые панели с рельефной наружной по-
верхностью и встроенными окнами и вентиляционными проемами; 1 - фундаментная балка; 2 - стальной опорный
столик; 3 — легкобетонная панель; 4- крепежный элемент; 5- несущая конструкция покрытия; 6- подкрановая бал-
ка; 7- колонна; 8- гидроизоляция; 9- подсыпка; 10- ригель; //- плита перекрытия
В самонесущих стенах надоконные панели опирают на простеночные
панели, которые в свою очередь передают нагрузки на цокольные панели
и затем на фундаментные балки. Крепление верха панелей к колоннам
производят гибкими и жесткими связями.
В торцевых стенах здания панели крепят к фахверковым колоннам. В
углах зданий, где основные колонны каркаса сдвинуты с поперечной ко-
ординационной оси на 500 мм, применяют удлиненные панели или пане-
ли с доборными вкладышами (рис. XIV-8, г).
В парапетной части панели прикрепляют к опорной части несущих
конструкций покрытия и плитам покрытия (рис. XIV-8, д, е), а в торце-
вых стенах фронтонные панели - к стальным надставкам фахверковых
колонн.
Толщина горизонтальных швов между панелями принята равной
15 мм (при монтаже фиксируется жесткими прокладками размером 200 х
х 200 х 15 мм), вертикальных - 20 и 30 мм соответственно для панелей
длиной би 12 м. Как известно, в результате температурных и усадочных
деформаций панелей толщина швов периодически изменяется. Поэтому
материал заполнения швов должен быть упругим и эластичным, а также
плотным, водонепроницаемым, атмосферостойким и с требуемыми теп-
лотехническими качествами.
Для надежной герметизации швов применяют упругие синтетические
профильные прокладки из лороизола, пенополиуретана, гернита, а также
различные герметизирующие мастики. Цементно-песчаный раствор в ка-
честве заполнителя швов применять не рекомендуется.
В многоэтажных зданиях несущие и самонесущие конструкции стен
применяют редко, так как из-за большой высоты зданий требуется их
большая толщина. Наиболее распространены навесные стены из панелей,
аналогичные применяемым в одноэтажных зданиях. В основном исполь-
зуют поясные панели, а при наличии оконных проемов - простеночные
панели. Поясные панели рекомендуется располагать так, чтобы их низ
был на 0,6 м ниже отметки пояса, примыкающего к стене перекрытия, а
верх на 0,9-1,2 м выше (см. рис. XIV-6, б). Стеновые и оконные (при
ленточном остеклении) панели в навесных стенах опирают на стальные
столики и крепят к колоннам, как в одноэтажных зданиях. На рис. XIV-9
показаны разрезы стен из крупных панелей одно- и многоэтажных про-
мышленных зданий.
В ЦНИИпромзданий разработаны конструкции стен (рис. X1V-9, в)
одноэтажных и многоэтажных производственных зданий из панелей с
повышенными теплоизолирующими и архитектурно-художественными
качествами. Такие панели заводской готовности с разнообразной рельеф-
ной поверхностью, встроенными окнами и вентиляционными проемами
значительно эффективнее (по трудозатратам на 16-30%) традиционных
292
конструкций стен, когда заполнение оконных проемов осуществляется на
стройплощадке. Теплоизолирующие качества стены повышаются глав-
ным образом за счет сокращения примерно в 2 раза общей длины швов,
которые являются обычно наиболее уязвимым местом в панельных кон-
струкциях стен. Панели выполняют размером 2,4x6,0 и 3x6,0 м из легких
бетонов плотностью 1200 кг/м3 класса В5 или трехслойными на гибких
связях.
Стены из облегченных конструкций выполняют с использованием
стальных, алюминиевых, асбестоцементных, пластмассовых и других лис-
тов в сочетании с эффективными утеплителями.
В стенах одноэтажных отапливаемых зданий, предназначенных для
размещения производств с неагрессивной и слабоагрессивной средой при
относительной влажности воздуха помещений не более 60%, эффективны
панели из металлических трсхслойных панелей.
Их располагают вертикально, прикрепляя к горизонтальным ригелям
(рис. XIV-10, о), которые, в свою очередь, на болтах соединены с фах-
верковыми и основными колоннами.
Ригели, в зависимости от их месторасположения, различают рядовые
(на глухих участках стен у рядовых осей), опорные надоконные, опорные
подоконные, стыковые и цокольные. Их выполняют из одного (рядовые
и цокольные) или двух гнутых швеллеров (160x60x5 или 160x80x5). Для
удобства и надежности крепления панелей к ним приварены уголки 45x4
или 63x4 (рис. XIV-10, 6). Шаг ригелей увязывают с размерами и массой
панелей. Обычно шаг ригелей принимают от 1,8 до 3,6 м. Массу стено-
вых панелей воспринимают опорные и стыковые ригели.
Трехслойные бескаркасные панели типа "сэндвич” изготавливают из
двух облицовочных металлических листов и утеплителя из пенополиуре-
тана, вспученного между ними в процессе изготовления, что обеспечива-
ет его сцепление с обшивками без дополнительных средств. В качестве
облицовок применяют рулонную оцинкованную сталь или ленты из алю-
миниевого сплава толщиной 0,8 мм, из которых изготавливают листы
специального профиля.
Панели по очертанию поперечного сечения разделяют на три типа:
первый тип выполняют с разными продольными кромками - одна в виде
паза, другая в форме гребня, которые образуют соединение в шпунт; вто-
рой тип выполняют с одинаковыми кромками в виде "кулачков"; третий
тип выполняют, как и первый, с разными продольными кромками и сое-
динением в шпунт, но несимметричными по толщине (рис. XIV-10, в).
Длина панелей может составлять от 2380 до 11380 мм (через 600 мм) и
зависит от типа панели и завода-изготовителя. Ширина панелей состав-
ляет 1016 мм, а толщина - от 50 до 100 мм.
293
294
Панели крепят к ригелям болтами с увеличенной шайбой, а панели
второго типа в вертикальном шве - специальным комплектом крепежных
деталей. Панели третьего типа (рис. XIV—10, г) дополнительно крепят к
ригелю потайным креплением за внутреннюю обшивку самонарезаюши-
мися винтами. Горизонтальные швы между панелями заполняют полоса-
ми из эластичного пенополиуретана, мастиками, а также устраивают сли-
вы и нашельники из фасонной листовой стали.
Цоколь стен с трехслойными металлическими панелями выполняют
из кирпича или легкобетонных панелей толщиной не менее 240 мм.
Существенным недостатком стен из таких панелей являются их недо-
статочная огнестойкость, в связи с чем в зданиях необходимо предусмат-
ривать дополнительные противопожарные меры (вертикальные и гори-
зонтальные преграды и т.п.).
Стены для отапливаемых зданий с применением профилированных
оцинкованных стальных и алюминиевых листов могут быть выполнены и
непосредственно в построечных условиях по методу полистовой
сборки. В таких конструкциях вначале к ригелям фахверка прикреп-
ляют анкерами профилированные листы внутренней обшивки с укреп-
ленными в них теплоизоляционными плитами (клеем или шпильками).
После этого выполняют наружную обшивку из стальных оцинкованных
или алюминиевых профилированных листов шириной 750 и 1000 мм и
длиной до 12 м. Наружную обшивку крепят к ригелям фахверка самона-
резающими болтами. Монтаж стен такой конструкции выполняют после
установки цокольной панели или устройства цоколя из кирпича, высота
которого должна быть кратна модулю 300 мм (рис. XIV-11).
В зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом стены
можно устраивать из асбестоцементных многослой-
ных панелей. В качестве обшивок в панелях используют плоские
асбестоцементные листы, между которыми располагают утеплитель и па-
роизоляцию.
Асбестопенопластовая панель (рис. XIV—12, а) размерами 5980x1180х
х!36 мм состоит из плоских асбестоцементных листов, обрамляющего ас-
бестоцементного профиля швеллерного сечения и утеплителя с пароизо-
ляцией. Места соединений элементов панели промазывают обычно кле-
ем, а затем водостойкой мастикой.
Асбестодеревянные панели (рис. XIV—12, б) выполняют из деревянно-
го каркаса, асбестоцементных обшивок, утеплителя из полужестких ми-
нераловатных плит и пароизоляции, укладываемой под утеплителем.
Размеры панели 5980x1180x170 мм. Листы обшивок с каркасом панели
соединяют клеем или шурупами.
Асбестоцементную панель (рис. XIV-12, в) размерами 5980x1190х
х!47 мм выполняют на основе алюминиевого каркаса из гнутых профи-
295
лей. Между наружными обшивками и каркасом панели укладывают утеп-
ляющие прокладки. Утеплителем панели служат полужесткие минерало-
ватные плиты, обернутые в пленочную полиэтиленовую пароизоляцию.
Рис. XIV-11. Стены из металлических профилированных листов при
полистовой сборке:
а - детали вертикального разреза; б - фрагмент горизонтального разреза; / - на-
ружные листы; 2-полосовая сталь толщиной 2мм; J-стальныя кляммсра;
4- оцинкованная кровельная сталь; 5-деревянный брус; 6- внутренние листы;
7- утеплитель; 8- опорный прогон из швеллеров 160x80x5 мм; 9- ферма (бал-
ка) покрытия; 10- промежуточный ригель; //-стальной анкер d = 10мм; 12-
колонна; 13 - стальной опорный столик; 14 - просмоленная пакля; 15 -оконный
переплет; 16 - легкобетонная панель; /7-слив; 18- уголок 65x40x5 мм; 19 - са-
монарезающие болты
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.
296
a) l< 1
1-1
2-2
Рис. XIV-12. Детали стен из асбестоцементных панелей:
а - общий вид и крепление асбестопснопластовых панелей; б - то же, асбестоде-
ревянных; в - то же, асбсстомсталлических; г - то же экструзионных асбестоце-
ментных панелей; 1 - колонна; 2 - пенополистирол; 3 - крепежный анкер; 4 -
стальной опорный столик; 5 - крепежные уголки; 6- минсраловатныс плиты; 7-
стальной крепежный элемент; 8- уплотнитель лепесткового типа
297
За рубежом и в нашей стране применяют многопустотные асбестоце-
ментные панели (рис. XIV-!2, г), производимые методом экструзирова-
ния. Панели могут быть с одним или двумя ярусами пустот, которые в
целях утепления заполняют минеральной ватой. Ширина таких панелей
составляет 250, 300 и 600 мм, толщина 120, 140, 160 и 180 мм, длина 950,
5450 и 5950 мм. Экструзионные панели опирают на цоколь из кирпича,
блоков или легкобетонных панелей через прокладку из деревянного брус-
ка.
Рассмотренные конструкции стен из мелкоразмерных, блочных и па-
нельных элементов проанализированы в основном с точки зрения функ-
циональной и технико-экономической целесообразности. Следует отме-
тить, что выбор окончательного варианта конструкции стен будет более
обоснованным, если при прочих равных качествах конструкции (тепло-
изоляция, технологичность изготовления и монтажа и др.) выбранный
вариант в большей степени будет соответствовать требованиям эстетич-
ности, более благоприятно воздействовать на человека внутри помеще-
ния, а также требованиям ремонтопригодности.
В неотапливаемых зданиях и в зданиях с избыточными тепловыделе-
ниями, а также со взрывоопасными производствами применяют лис-
товые контрукции из асбестоцементных волнистых листов,
металла или пластмасс.
Асбестоцементные листы, как правило, усиленного профиля, имеют
длину от 2300 до 2800 мм, ширину 1000 мм и толщину 8 мм. Их навеши-
вают рядами в направлении от цоколя к карнизу на стальные или дере-
вянные ригели, размещаемые на расстоянии, кратном 600 мм. Цокольная
часть стен, подвергающаяся механическим воздействиям и увлажнению,
выполняется на высоту не менее 3 м из кирпича или бетонных панелей и
блоков. К ригелям листы крепят крюками или шурупами, которые ставят
на втором и пятом гребнях волн или впадинах. Листы устанавливают
внахлестку: в горизонтальном направлении - на ширину одной волны, а
в вертикальном - на 100-150 мм (рис. XIV-13).
Стальные листы (волнистые или специального профиля) в конструк-
циях стен применяют редко из-за высокой стоимости стали. Промыш-
ленностью выпускаются профилированные листы из оцинкованной стали
и алюминия длиной 1420-2500 мм, шириной 710-1250 мм и толщиной
0,8...!,5 мм.
В ряде случаях для устройства легких стен используют светопроз-
рачные волнистые листы из стеклопластика. Чаще всего их применяют в
сочетании с асбестоцементными листами. Размеры листов при толщине
1,5 мм составляют по длине до 6000 мм, по ширине 1500 мм.
Стальные листы и листы из светопрозрачного волнистого пластика
крепят к конструкциям фахверка аналогично листам из асбестоцемента.
298
асбестоцементных листов:
а - общий вид; б - разрез стены и детали крепления
листов к стальному фахверку; в,г - варианты крепления
листов к стальному и деревянному ригелям; / - асбес-
тоцементные листы; 2 - кирпичная кладка; 3 - крюк;
4 - ригель фахверка; 5 - стальная оконная панель; 6 -
кляммера; 7- деревянный ригель; 8- шуруп
Заполнения оконных проемов должны обеспечивать необходимые ус-
ловия освещения и воздухообмена, обладать хорошими теплозащитными
свойствами, быть долговечными и удобными в эксплуатации. Форма и
конструкции заполнения проемов могут заметно способствовать повы-
шению архитектурно-художественных качеств фасадов зданий.
299
Оконные проемы в промышленных зданиях занимают значительную
площадь стен (до 60%). Учитывая высокую стоимость оконных заполне-
ний, их конструктивное исполнение должно быть особо тщательно
обосновано.
Окончательные размеры и формы расположения световых проемов
назначают на основании светотехнических и аэрационных расчетов, увя-
занных с требованиями модульной координации, а также с учетом об-
щего архитектурного замысла решения фасадов. Освещение помещений
промышленных зданий
предусматривают через от-
дельные проемы (окна) и
ленты (рис. XIV-14). Све-
товые проемы в форме
отдельных окон целесооб-
разны для большинства
производственных зданий,
хотя при них и не дости-
гается естественное осве-
щение, как при ленточных
или сплошных проемах.
Сложившаяся в 60-80-х
Рис. XIV-14. Типы оконных проемов годах практика чрезмерно-
промышленных зданий: го увлечения устройством
а - отдельные; б - ленточные; в - сплошные; г - больших остекленных по-
варианты сочетания различных видов проемов верхностей выявила ряд их
существенных недостат-
ков: большие теплопотери в зимний период и перегрев - в летний,
высокие эксплуатационные расходы, однообразие фасадов и т.п. Однако
это не исключает их применение в определенных условиях.
Конструктивно оконные проемы заполняют переплетами, панелями и
беспереплетными элементами (из стеклоблоков, профильного стекла и
т.п.).
Переплетные конструкции оконных заполнений выполняют в виде стан-
дартных блоков и панелей, размеры которых унифицированы с разме-
рами стеновых блоков и панелей.
Переплеты изготавливают из дерева, стали, алюминиевых сплавов,
дерева в сочетании с алюминиевыми сплавами. Конструкции переплетов
могут быть одинарными, спаренными и раздельными с числом остекле-
ния от одного до трех, а иногда и более. Типовые варианты оконных
блоков и панелей предусматривают их исполнение с открывающимися
створками и фрамугами и неоткрывающимися. Открывающиеся окна со-
стоят из коробки, фрамуги, створок и остекления, а глухие - из коробок
300
и остекления. Открывающиеся окна имеют одинарные или спаренные
переплеты, а глухие - только одинарные. Способы открывания створок и
фрамуг принимают распашными, подвесными, откидными, поворотно-
откидными и вращающимися. Открывание предусматривают наружу или
внутрь (см. рис. XIV-23). Последний способ больше характерен для од-
ноэтажных зданий.
Деревянные окна предназначены для заполнения проемов в
зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом и во вре-
менных сооружениях. Они состоят из коробок, переплетов и остекления.
Заполнение проемов в зависимости от их размеров может производиться
одним блоком или несколькими по высоте и ширине (рис. XIV-15, а, б).
Деревянные оконные блоки изготавливают размерами: по высоте - 1,2 и
1,8 м; по ширине - 1,8; 2,4; 3 и 4,8 м. При устройстве ленточного остек-
ления высота проема не должна превышать 7,2 м для окон с одинарными
переплетами и 6 м для окон с раздельными переплетами. Между собой
оконные блоки (по горизонтали и вертикали) соединяют болтами (через
1,2 м), а зазоры заделывают атмосферостойкими прокладками. К откосам
проемов блоки крепят ершами к деревянным пробкам (не менее двух на
каждую сторону). Зазоры между коробкой и стеной заделывают гермети-
зирующими мастиками.
Особое внимание уделяют герметизации притворов. Для утепления
притворов используют эластичные прокладки на основе пенополиурета-
на, пенорезины и других резиноподобных материалов (рис. XIV-15, в-д).
Для открывания окон применяют механизмы с ручным приводом
(винторычажный, защелкивающийся и рычажный), которые обеспечи-
вают открывание фрамуг высотой 1,8 м на 20°, а фрамуг высотой 1,2 м -
на 30°. Распашную систему допускают в доступных по высоте зонах для
ручного открывания.
Одинарные переплеты заполняют одинарным стеклом или двухслой-
ными стеклопакетами, а спаренные - двухслойным из листового стекла
или трехслойным с использованием двухслойных стеклопакетов и оди-
нарного стекла. Стеклопакеты, исходя из теплотехнических соображений,
размещают во внутренних створках.
Для повышения долговечности деревянных переплетов используют
различные способы их зашиты. В частности, за рубежом (Англия, Шве-
ция) деревянные переплеты защищают пленкой из непластифицирован-
ного ПВХ толщиной 0.8-1,2 мм. В отечественной практике для повыше-
ния долговечности используют пропитку органикорастворимыми состава-
ми, в которых в качестве антисептика применяют пентахлорфенол, олово
и ртутьсодержащие соединения, а в качестве гидрофобизатора - поли-
меры, образующие пленку.
301
QZZ.I
ОШ
.SSSSSH
ВБ fflEBBBH
ВВ
302
Рис. XIV-15. Окна деревянные:
а - примерная схема заполнения оконных проемов (/- при заполнении проемов
по высоте одним блоком; 2- то же, несколькими оконными блоками); б - при-
мерная схема заполнения проемов с ленточным остеклением (3- при заполне-
нии проема по высоте одним оконным блоком; 4 - то же, несколькими окон-
ными блоками); е-окна, открывающиеся внутрь помещений; г-то же. откры-
вающиеся наружу; д - то же, неоткрываюшиеся; е - конструкции переплетов с
одинарным и двойным остеклением; /-стекло; 2-штапик; 3 - уплотняющая
прокладка
Стальные переплеты и панели. Оконные заполнения
стальными переплетами и панелями по сравнению с деревянными более
долговечны и огнестойки. С использованием стальных переплетов можно
заполнять отдельные проемы или устраивать ленточное остекление. Раз-
меры отдельных светопроемов со стальными переплетами (рис. XIV-16,a)
увязывают по высоте с модулем 600 мм, а по ширине - с конструкциями
стен.
При устройстве заполнений высотой более размера одного блока
опирание верхнего переплета на нижний осуществляют через опорные
балочки, которые притягиваются к ригелю фахверка, или непосредствен-
но на ригель фахверка. При ленточном остеклении лучше использовать
303
оконные панели. Переплеты выполняют из прокатных и гнутых профи-
лей (рис. XIV-16, б), а также из тонкостенных труб, холодногнутых замк-
нутых профилей из стали и алюминия (рис. XIV-17).
В настоящее время наибольшее применение имеют окна с перепле-
тами из стальных тонкостенных одинарных или спаренных труб
(рис. XIV-17, а). Заполнение проемов с такими переплетами целесооб-
разно в отапливаемых производственных зданиях с неагрессивной и
слабоагрессивной средой, с сухим, нормальным и влажным режимами
эксплуатации. Такие окна могут применяться в зданиях, строящихся в
районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -ЗГС.
Для изготовления оконных блоков и панелей используют прямо-
угольные стальные тонкостенные трубы сечением 40x25x2, 28x25x1,8 и
60x30x2 мм. Спаренные сечения получают из двух труб сечением 28х25х
х!,8, соединенных стальной лентой 14x2 мм. Остекление переплетов пре-
дусмотрено листовым стеклом и стеклопакетами.
Крепление стекол (толщина 4 мм) и стеклопакетов к переплетам осу-
ществляют с помощью резиновых профилей. Для притворов фрамуг при-
меняют гнутые стальные профили, а герметичность обеспечивают при-
клейкой уплотнителей из губчатой резины или пористого синтетического
материала. Переплеты крепят к закладным деталям стеновых панелей и
ветровым ригелям.
В отапливаемых зданиях с нормальным температурно-влажностным
режимом со стенами из трехслойных металлических панелей и из желе-
зобетонных панелей эффективны конструкции окон из унифицирован-
ных холодногнутых замкнутых профилей Г, Т и Z-образного сечения,
получаемых профилированием тонколистовой оцинкованной рулонной
стали толщиной 0,8-1 мм (рис. XIV-17, б). Окна с переплетами такого
типа могут быть глухими и открывающимися, из одинарных или раздель-
ных переплетов. Соединение профилей в переплетах осуществляют
стальными и пластмассовыми вкладышами с закреплением самонарезаю-
щими винтами и болтами.
Одинарные переплеты остекляют листовым стеклом толщиной 4 мм
или двухслойными стеклопакетами, раздельные - двумя рядами стекол.
Остекление крепят в переплетах съемными штапиками из листовой стали
толщиной 0,6 мм. Остекление и притворы фрамуг уплотняют эластичны-
ми профилями из озономорозостойкой резины, закрепляемыми в пазах
без применения клея (крепление типа "ласточкин хвост").
В производственных зданиях с повышенными требованиями к чисто-
те, эстетике и герметизации применяют окна из алюминия или алюми-
ниевых сплавов (рис. XIV—17, в). Заводы выпускают окна в виде блоков
полной заводской готовности и в виде линейных элементов, собираемых
в блоки на строительной площадке.
304
305
Рис. XIV-17. Конструкции окон с металлическими переплетами:
° - из спаренных прямоугольных труб; б - из холодногнугых замкнутых профилей; в - из алюминиевых переплета
цокольная панель; 2- слив; J - рама; 4- переплет; 5 - остекление; 6- герметик; 7- мягкий притвор; 8- рези»
профили крепления стеклопакета; 9 - жесткий притвор; 10 - штапик; И - уплотнитель; /2 - стеклопакет;
вкладыш из полиэтилена
306
Номенклатура окон для промышленных зданий включает 12 типов с
одинарным остеклением листовым стеклом и двойным остеклением стек-
лопакетами. Размеры оконных блоков: по ширине - 2 и 3 м, по высоте -
1,2; 1,8 и 2,4 м.
В горячих цехах, а также в неотапливаемых зданиях и в зданиях, в
которых не предъявляются высокие требования к герметизации оконных
заполнений, применяют стальные переплеты и панели из прокатных и
гнутых профилей (рис. XIV-18). Оконные коробки в таких переплетах от-
переплеты устанавливают один на
сугствуют. При заполнении проема
другой.
Рис. XIV-18. Стальные переплеты из прокатных и гнутых профилей:
а - вертикальные разрезы заполнения проемов; б - горизонтальный разрез, в, г -
горизонтальный и вертикальный разрезы проема с панельным заполнением; 1 -
слив; 2-уголок 75x50x5 мм; 3 -уголок 30x4 мм длиной 30 мм; 4- стальной
лист; 5- стойка-импост; 6- колонна; 7- крепежный уголок (панели к колонне);
8- раствор; 9- стекло; 10- резиновый профиль; 11 - кляммера; 12- створка
Жесткость заполнения обеспечивают уголки, обрамляющие проем по
периметру, и импосты, располагаемые между переплетами. Соединяют
стальные переплеты между собой, с импостами и ригелями с помощью
болтов. Обрамляющие элементы крепят к откосам проемов заершенными
307
глухарями, а зазоры между откосами и обвязкой переплетов заделывают
раствором или эластичными прокладками.
Стальные оконные панели размерами 1,2x6, 1,8x6 и 2,4x6 м выполня-
ют с использованием специальных гнутых профилей и одинарных или
спаренных труб прямоугольного сечения (рис. XIV-18, в, г). Они могут
быть глухими или иметь створные панели. Панели крепят к колоннам
Рис. XIV-19. Комбинированная
конструкция оконного запол-
нения из дерева и алюминия:
/-цокольная панель; 2-слив;
3 - коробка; 4 - переплет деревян-
ный; 5 - стеклопакет; 6-штапик;
7- алюминиевый профиль
деревоалюминиевых переплетов
аналогично соединению стеновых, а
между собой - стальными планками и
болтами. Как и в других конструкциях
оконных заполнений переплетами, осо-
бое внимание уделяют заделке верти-
кальных и горизонтальных швов. Вер-
тикальные швы закрывают нащельни-
ками, горизонтальные заполняют мас-
тикой и защищают стальными сливами.
Одним из существенных недостат-
ков оконных заполнений стальными и
алюминиевыми переплетами и панеля-
ми является их невысокое сопротив-
ление теплопередаче.
Для повышения теплозащитных
свойств переплетных конструкций
оконных заполнений используют раз-
личные средства: устраивают раздель-
ные переплеты, увеличивают количе-
ство слоев остекления, в том числе и в
стеклопакетах, и др. Однако увеличение
числа слоев остекления не всегда спо-
собствует улучшению теплоизолирую-
щих качеств оконных заполнений, по-
скольку не исключается возможность
интенсивных теплопотерь через "мости-
ки холода" по сечению переплетов. По-
этому разрабатывают различные спосо-
бы разрыва "мостов холода", например,
составными профилями со вкладышами
из малотеплопроводного материала на
основе полимерных и резиноподобных
смесей (см. рис. XIV-17).
Заслуживает внимания конструкция
(рис. XIV-19), в которых наилучшим
образом используются различные свойства алюминия и дерева. В таких
308
конструкциях алюминиевый профиль можно располагать с наружной или
внутренней стороны. Расположение алюминиевого профиля с наружной
стороны защищает деревянные переплеты от атмосферных воздействий и
выполняет декоративные функции, а с внутренней стороны их целесооб-
разно размещать в производствах с повышенной влажностью.
В зарубежной практике проблему улучшения теплотехнических ка-
честв окон решают созданием пакетных остеклений, в которых стальные
переплеты утепляют с наружной стороны поливинилхлоридными профи-
лями (Италия), или заполняют внутреннюю полость переплетов пенопо-
лиуретаном (Германия), или полностью переплеты выполняют из поли-
мерных материалов (Англия, Франция) и т.д.
Беспереплетные заполнения световых проемов в стенах. К беспере-
плетным заполнениям относят стеклоблоки, стеклопанели, листы из
стеклопластика 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 стеклобло-
ками.
Стеклоблочные ограждения, обладая хорошими светотехническими
качествами, позволяют получить мягкий рассеянный свет, имеют доста-
точную прочность, огнестойкость и звукоизолирующую способность.
Стеклоблоки обеспечивают герметичность ограждений, снижают про-
никающую тепловую радиацию, повышают сопротивление теплопереда-
че. Они гигиеничны, облегчают уход за ограждением и имеют понижен-
ные по сравнению с обычными окнами эксплуатационные расходы.
Особенно эффективны ограждения из стеклоблоков в производст-
венных зданиях с кондиционированным воздухом и вакуумной гигиеной
(приборостроение, радиоэлектроника и др.). Их применяют также в зда-
ниях с небольшим количеством людей, когда к ограждениям предъявля-
ют высокие требования по воздухопроницаемости и огнестойкости.
Существенный недостаток стеклоблочных ограждений - их частое
разрушение. Причинами разрушения являются действующие на стекло-
блоки усилия, обусловленные усадочными и термоупругими деформация-
ми от неравномерного во времени прогрева и разностью коэффициентов
линейного расширения стекла и материалов швов (бетона, раствора).
Повысить долговечность и эксплуатационную надежность стскложе-
лезобетонных ограждений можно устройством в местах контакта блоков
и швов эластичного гидроизоляционного слоя. Наличие по периметру
блоков такого слоя полностью или частично выключает их из статиче-
309
ской работы, так как деформации материала швов воспринимает упругий
слой без нарушения герметичности.
Рис. X1V-20. Стекложелезобетонные оконные панели:
а - общий вид панели; б - схема заполнения стены; в - детали; г - стеклоблок с
эластичным слоем; /-стеновые панели; 2- оконные панели; 3- гидроизоляци-
онная мастика; 4 - пороизол или гернит; 5 - колонна; 6 - морозостойкая резина;
7- крепежные уголки; 8- опорный столик; 9- эластичный гидроизоляционный
слой; 10 — экранирующая обмазка
Пустотелые стеклоблоки выпускают размерами 194x194x98(60), 294х
х294х98 и 394x394x60 мм. Торцовые поверхности блоков покрывают элас-
тичным слоем (мастикой изол толщиной не менее 1 мм) по экраниру-
ющей обмазке из белой нитроэмали или белил. Обычно площадь глухих
310
участков, заполненных стеклоблоками, ограничивают 15 м2 при макси-
мальном линейном размере 6 м.
Стекложелезобетонные панели имеют длину 5980 мм, высоту 1185,
1785 и 2385 мм; состоят они из железобетонной рамы и стеклоблоков
(рис. X1V-20, а). Бетон рамы и швов изготавливают с заполнителем из
гранитной, базальтовой или мраморной крошки. В швы между блоками
укладывают проволоку диаметром 4-6 мм для повышения прочности па-
нели.
Панели каждого яруса ставят на стальные столики и крепят анало-
гично стеновым панелям (рис. XIV-20, б, в). Между колоннами и стекло-
панелями предусматривают упругие прокладки из морозостойкой резины.
Швы между панелями заполняют жгутами из пороизола или гернита и
промазывают гидроизоляционной мастикой.
По сравнению с проемом, имеющим двойное остекление по сталь-
ным переплетам, стоимость 1 м2 стекложелезобетонного заполнения ни-
же на 40-60%. Приведенный расход металла снижается при глухом остек-
лении на 81% и при створных переплетах на 40%. Соответственно на 68 и
30% снижаются трудовые затраты на устройство заполнения.
В отечественном и зарубежном строительстве применяют также све-
топрозрачные ограждения из полимерных материалов (полиэфирные
стеклопластики, органическое стекло и поливинилхлорид), обладающие
высокой механической прочностью, небольшой массой и способностью
окрашиваться в любой цвет. Изделия из указанных материалов в виде
плоских и волнистых листов и полутеплых панелей обладают высокой
индустриальностью.
В зданиях со стенами из асбестоцементных и алюминиевых волнис-
тых листов целесообразны светопрозрачные ограждения из волнистых
стеклопластиковых листов в виде отдельных включений в стены.
Волнистые стеклопластиковые листы по размерам и профилю соот-
ветствуют 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 алюминие-
вые листы (рис. XIV-21, а). Приборы ставят на каждой третьей волне
крепления. В местах крепления под листы кладут деревянные подкладки,
препятствующие оседанию волн на опоре. Под крепежные болты и вин-
ты ставят стальные шайбы с мягкой гидроизоляционной прокладкой.
Более индустриальны светопрозрачные панельные конструкции с но-
минальными размерами 1,2x6 м. Рама панели выполняется из алюминие-
вых профилей, а заполнение - из листов стеклопластика в один или два
слоя. *
311
Рис. XIV—21. Элементы светопрозрачных ограждений из стеклопластика:
а - из листов стеклопластика; б - панель из стеклопластика; в - сечения и узел
крепления панелей "коуолл"; 1 - волнистый стеклопластик; 2 - асбестоцемент-
ный или металлический лист; 3 - крепежные детали; 4 - колонна; 5 - деревянная
прокладка; 6- прогон; 7-мастика; 8- металлическая рама; 9-пороизол; 10-
болты через 1м; //-анкер; /2-плоский стеклопластик; 13- алюминиевый
профиль; 14- эластичная прокладка; 15- пружинный зажим с болтом
Неплотности в сопряжениях заполняют мастикой (рис. XIV—21, б).
Крепят панели к колоннам по типу стеновых панелей, а швы между ни-
ми заделывают эластичным материалом.
В строительстве США применяют панели, состоящие из алюминие-
вых решеток и наклеенных на них с обеих сторон листов стеклопластика
(рис. XIV-21, в). Панели изготавливают длиной от 2,4 до 6 м, шириной
1,2 м и толщиной от 40 до 70 мм. Масса панелей от 8 до 9 кг/м2. К ко-
лоннам и ригелям панели крепят потайными приборами. Стыки панелей
усиливают алюминиевыми полосовыми накладками.
Применяют также светопрозрачные панели из стеклопластика с ре-
шеткой, имеющей ячейки 100x150 мм. Решетку с обеих сторон оклеивают
плоскими листами стеклопластика толщиной 1,2 мм.
312
Рис. XIV-22. Элементы светопрозрачных ограждений из профильного
стекла ("стекора"):
а - сечения профильного стекла; б - схемы заполнения проемов отдельными
элементами и детали; в - общий вид и детали крепления стеклопанелей; 7- мас-
тика; 2 - винт; 3 - "стскор"; 4 - резиновая насадка; 5 - полоса 30x4 мм; 6 - слив;
7-отхрывная створка; 8 - стеклопанель; 9- уплотнитель; 10- уголок 90x8 мм
длиной 60 мм через 1,5 м; 11 - швеллер № 8 длиной 90 мм через 1,5 м; 12- пак-
ля; 13 - раствор
Светопрозрачные панели выпускают в основном навесными и уста-
навливают их в зданиях с железобетонным или металлическим каркасом.
Обладая высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, панели в
313
зависимости от окраски стеклопластика могут создавать различные цве-
товые эффекты в освещении интерьеров.
(Перспективным материалом для устройства беспереплетных свето-
прозрачных ограждений является профильное стекло. Профильные стек-
ла (рис. XIV-22, а), изготавливаемые методом непрерывного проката,
имеют замкнутый или незамкнутый профили: коробчатый, швеллерный
и ребристый, позволяющие устраивать одинарное и двойное заполнения.
Размеры профильных стекол: 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 стекла вертикально. Высота
ярусов зависит от ветровой нагрузки, высоты здания и количества ярусов.
При швеллерном и ребристом сечениях профильные стекла выпускают
высотой 1,8—3 м, при коробчатом - от 2,4 до 4,2 м.
При поэлементном заполнении проемов в них предусматривают ри-
гели из гнутых профилей (рис. XIV-22, <5), которые для уменьшения про-
гиба подвешивают к панелям-перемычкам на тяжах. В местах примыка-
ния стекла к обвязке оставляют компенсационные зазоры не менее
20 мм.
Опирают профили на эластичные прокладки и крепят к обвязкам
прижимными уголками. Во избежание загрязнения пылью торцы короб-
чатых стекол заделывают резиновыми насадками. Вертикальные швы
между элементами заполняют уплотнителем и гидроизоляционной масти-
кой.
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 профилей, запол-
ненную профильным стеклом. Жесткость панели увеличивают тяжами,
которые размещают в вертикальных швах с шагом 1 м. В местах при-
мыкания стекол к раме укладывают прокладки из губчатой резины. Па-
нели опирают на стальные столики и крепят к колоннам анкерами или
болтами (рис. XIV-22, в). Швы между панелями заделывают пороизолом
или другим эластичным материалом, а также закрывают нащельниками.
В случае остекления оконных проемов профильным стеклом, 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.
Остекление. Очистка остекления. Для остекления переплетов обычно
применяют листовое стекло толщиной от 4 до 6 мм и клееные стеклопа-
кеты. В ряде случаев применяют специальные виды стекла: теплопогло-
щаюшее, узорчатое, армированное и др. Способы крепления стекол в пе-
314
реплетах показаны на рис. XIV-23, в. Стеклопакеты бывают с двумя или
тремя стеклами, которые соединяют между собой клеем или запаивают
(рис. XIV-23, г-д). Толщину стекол в стеклопакетах применяют не менее
3 мм.
В трехслойных пакетах допускается применять среднее стекло мень-
шей толщины. Стекла в стеклопакетах устанавливают с воздушной про-
слойкой 9...18 мм. Окна с заполнением стеклопакетами обладают хоро-
шей теплоизоляцией и светоактивностью. Стеклопакеты не допускается
использовать: в проемах неотапливаемых помещений; в зданиях, подвер-
женных вибрационным воздействиям, в том числе вызванных работой
мостовых кранов тяжелого и весьма тяжелого режимов работы; во взры-
во- и взрывопожарных производствах, а также в помещениях с большим
содержанием пыли и копоти. Эффективность использования конструк-
ции светопроема неразрывно связана с ее эксплуатацией.
Рис. X1V-23. 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- при-
мер крепления стеклопакета в оконной коробке; 1 - деревянный штапик; 2 -
кляммсра из полосовой стали; J, 4 - резиновый ободок; 5 - обрамляющая рамка;
6- распорная рамка; 7-листовое стекло; 8- осушитель; Р-мастика или рези-
новый уплотнитель; 10- металлизированная кромка стекла; //-мастика; 12-
стсклопакет; 13- прижимной элемент; 14- опорная площадка; 15- уплотнитель;
16 - оконная коробка
315
К основным трудностям, связанным с эксплуатацией оконных запол-
нений, следует отнести плохую доступность к остеклению, что затрудняет
их механическую очистку, ремонт или замену. Вследствие несвоевремен-
ных работ по очистке и ремонту' остекления происходит неоправданный
перерасход тепловой и электрической энергии, компенсирующей тепло-
и светопотери через окна. Кроме того, загрязненные стекла резко ухуд-
шают санитарно-гигиеническое состояние производственных помеще-
ний, что, в свою очередь, вызывает отрицательные эмоции, быструю
утомляемость, снижение производительности и качества труда у работа-
ющих.
Доступ к остеклению в промышленных зданиях обеспечивают: раз-
личного рода люльками, подвешиваемыми к монорельсам, которые могут
быть установлены на парапете или прикреплены к специальным крон-
штейнам; консольными площадками, оборудованными вдоль окон с вну-
тренней стороны; сборно-разборными лесами, а также напольными пе-
редвижными подъемниками мачтового и телескопического вида и др.
Средства очистки стекол выбирают в зависимости от объемов работ
(площади очистки) и свойств загрязняющих составов. При небольших
объемах работ используют ручной инструмент (скребки, губки, резино-
вые полотенца, швабры и т.п.). При больших площадях остекления ис-
пользуют механизированный инструмент ручного пользования (вращаю-
щиеся щетки с подведенной к ним моющей жидкостью), а также перед-
вижные наземные и подвесные устройства, в которые встроен механизм
очистки. Более совершенными средствами являются механизированные
установки для одновременной двусторонней очистки стекол. Так, в США
и Англии широко используют инструмент, основу которого составляют
магнито- и электромагнитосвязанныс щетки, работающие в режиме авто-
матики.
Эффективность работ по очистке остекления во многом зависит от
правильно выбранных химических составов моющих средств. В зависи-
мости от степени и состава загрязнения стекол и их доступности для
очистки используют различные поверхностно-активные вещества и дру-
гие стимуляторы (водные растворы с содержанием соды, натрия; эмуль-
сии с содержанием аммиака, каустической соды, металлосиликата и т.п.;
пасты, состоящие из молотой огнеупорной глины или опилок, песка, из-
вести с содержанием соляной кислоты, каустической соды и т.п.).
Для поддержания остекления в прозрачном состоянии в помещениях
с сильно агрессивной средой поверхности стекол покрывают пленками,
способствующими удалению загрязнения и предотвращающими их от
коррозии стекла, а в климатических районах с продолжительным холод-
ным периодом - пленками, предохраняющими стекла от обледенения и
отпотевания.
316
Глава XV. ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
ПОКРЫТИЙ
Требования к ограждающим конструкциям. Основные виды. Ранее ука-
зывалось (гл. XIII), что покрытие зданий образуют несущие и ограждаю-
щие конструкции. В плоскостных системах балочного типа ограждающую
часть покрытия составляют плиты, панели и листы (несущие элементы
ограждения) и располагаемые на них элементы паро-, тепло- и гидро-
изоляции. При традиционных методах выполнения ограждения эти эле-
менты, как правило, укладывают последовательно друг над другом, что
делает ограждающие конструкции одними из самых трудоемких в систе-
ме здания. В связи с этим ведется постоянный поиск новых конструктив-
ных решений ограждений, основанных на совмещении в одном элементе
покрытия одновременно несущих и ограждающих функций и обладаю-
щих небольшой трудоемкостью при изготовлении и устройстве.
Ограждающая часть покрытия подвержена разнообразным атмосфер-
ным (солнечная радиация, дождь, снег, ветер, низкие температуры) и
эксплуатационным (высокие или низкие температуры, влажность, агрес-
сивные среды и т.п.) воздействиям. Вследствие этого ограждающие кон-
струкции должны обладать высокой стойкостью против этих воздействий
и надежно защищать здание от преждевременного износа и разрушения.
От теплотехнических качеств ограждающих конструкций и их массы
во многом зависит экономичность здания, так как это связано с затрата-
ми на отопление, вентиляцию и расходом материалов на другие элементы
здания (балки, фермы, колонны и т.д.). Конструкции ограждения долж-
ны предусматривать возможность устройства светоаэрационных фонарей,
обеспечивать ремонт и восстановление, обладать достаточной огнестой-
костью.
В зависимости от производственно-технологического режима в зда-
нии покрытия устраивают утепленными и неутепленными (холодными).
Последние применяют в неотапливаемых зданиях или в зданиях с избы-
точными тепловыделениями.
Утепленные покрытия состоят из несущего слоя, образуемого плита-
ми, настилами и листами, и теплоизоляции, защищенной паро- и гидро-
изоляцией. В необходимых случаях в утепленные конструкции вводят
другие конструктивные элементы, например воздушные прослойки или
отверстия для вентиляции ограждения (рис. XV-1). Холодные покрытия
состоят из несущих элементов и гидроизоляционного ковра или из эле-
ментов, объединяющих в себе несущие и гидроизоляционные функции
(асбестоцементные листы и др.). Невентилируемые ограждения устраива-
ют над помещениями с сухим и нормальным влажностным режимом и
при других условиях, обеспечивающих надежную пароизоляцию утепли-
317
теля. Вентилируемые и частично вентилируемые ограждения применяют
нал помещениями с влажным и мокрым режимом, а также в зданиях,
возводимых в районах с продолжительным жарким периодом года. Вен-
тиляцию ограждения обеспечивают системы воздушных прослоек, кана-
лов и борозд, сообщающихся с наружным воздухом. Для большинства
климатических районов России площадь сечения продухов в вентилируе-
мых ограждениях достаточна 1/2500... 1/3000 от площади ската покрытия.
Для предотвращения вздутия кровельного ковра в результате испарения
влаги из увлажненного утеплителя в покрытиях делают диффузные про-
слойки, которые выполняют из перфорированного рубероида, укладывае-
мого насухо.
Рис. XV-1. Основные виды ограждающих конструкций покрытий
(детали разрезов):
а, 6 - холодные; в-д - утепленные, невентилирусмые; е, з - то же, вентилируе-
мые; ж - частично вентилируемые; и - с диффузной прослойкой; / - защитный
слой; 2- кровельный ковер; 3- выравнивающий слой; 4- железобетонный нас-
тил; 5- асбестоцементные или металлические листы; 6- прогон; 7- утеплитель;
8- пароизоляция; 9- металлический профилированный настил; 10- легкобетон-
ный настил; //-деревянная рейка; 12- каналы или борозды; 13- перфориро-
ванный рубероид
318
В зданиях над помещениями со взрывоопасными производствами
предусматривают сбрасываемые конструкции покрытия, масса которых
не превышает 120 кг/м2.
Ограждающая часть покрытия может быть решена по прогонной и
беспрогонной схемам. Покрытия по прогонам устраивают, когда из-за
недостаточной жесткости несущих плит, настилов и листов требуется их
опирание с ограниченным пролетом (3...4 м), т.е. меньше шага стропиль-
ных конструкций покрытия (6 и 12 м). Беспрогонная схема покрытия по-
зволяет применять крупноразмерные плиты покрытия, но для нее харак-
терна высокая масса крупноразмерных плит и панелей и сложность мон-
тажа.
Покрытие по прогонам. Прогоны выполняют из железобетона и ме-
талла. Железобетонные прогоны из-за большой массы применяют редко,
хотя они позволяют экономить сталь до 8 кг на 1 м2 покрытия. Прогоны
длиной 6 м имеют сплошное сечение, а при длине 12 м - решетчатое
(рис. XV-2, а-г). К стропильным конструкциям прогоны крепят с по-
мощью уголков и болтов (рис. XV-2, в).
Рис. XV-2. Типы прогонов:
а - железобетонные; б - стальные гнутого профиля; в - то же, прокатного; г -
решетчатые прогоны длиной 12 м
При прогонной схеме покрытия применяют легкие конструкции ог-
раждения: асбестоцементные и металлические листы, асбестоцементные
319
панели каркасного и коробчатого типа, панели экструзионные, настилы с
использованием профилированных стальных и алюминиевых листов, а
также плиты из армонемента и легких бетонов. Для устройства неутеп-
ленных покрытий используют асбестоцементные волнистые и стальные
профилированные листы, армоцементные и железобетонные плиты.
Асбестоцементные волнистые листы используют
в покрытиях промышленных зданий в основном типов УВ-7,5, ВУ-К и
ВК-330. Их размеры соответственно составляют: ширина 1125, 1000 и
1220 мм; длина 1750...2500; 2300...2800 и 3300 мм; толщина 7,5; 8 и 10 мм
(рис. XV-3, а). Листы укладывают по стальным прогонам, шаг которых
составляет 1,5 м. Величина продольной нахлестки должна составлять не
менее 150 мм, а поперечной - одну волну. Крепят асбестоцементные лис-
ты к прогонам крюками или кляммерами из полосовой стали.
Стальные профилированные листы для устройства неутепленных по-
крытий применяют редко из-за их высокой стоимости и необходимости
экономии металла. Их крепят к прогонам аналогично асбестоцементным.
Для устройства неутепленных покрытий применяют также мелкораз-
мерные армоцементные плиты ребристого типа (рис. ХУ-3,г).
Их изготавливают длиной 1,5 и 3 м, шириной 0,5 м и толщиной 20 мм.
Шаг продольных и поперечных ребер в плите составляет 250 мм, что обе-
спечивает им большую жесткость и хорошую несущую способность. Же-
лезобетонные плиты длиной 3 м и шириной 1,5 м применяют только при
отсутствии или невозможности использования крупноразмерных. Армо-
цементные и железобетонные плиты крепят к прогонам сваркой в трех
точках.
Утепленные покрытия по прогонам устраивают из каркасных и бес-
каркасных панелей и плит, выполненных с асбестоцементными и метал-
лическими обшивками и эффективным утеплителем, а также с использо-
ванием плит из легких бетонов и панелей экструзионного типа.
Каркасные асбестоцементные панели размером
1,5x3,0 м (рис. XV-3, б, в) изготавливают из асбестоцементных листов,
утеплителя и каркасов, выполненных из деревянных брусков, асбестоце-
ментных гнутых или экструзионных профилей швеллерного типа и из
алюминияю Каркас панелей может быть выполнен и из клеефанерных
швеллеров. Плоские асбестоцементные обшивочные листы толщиной 8-
10 мм крепят к каркасу оцинкованными шурупами (в деревянных кар-
касах), эпоксидно-цементным клеем (в асбестоцементных) и винтами (в
алюминиевых). В качестве утеплителя используют минераловатные плиты
и маты на синтетическом связующем плотностью 75-150 кг/м*. Пароизо-
ляцию выполняют из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм.
Покрытия из асбестоцементных панелей с деревянным и асбестоце-
ментным каркасами обычно выполняют вентилируемыми.
320
Рис. XV-3. Легкие покрытия по прогонам:
а - из асбестоцементных волнистых листов (лист и детали крепления); б - асбе-
стоцементная плита на деревянном каркасе; в - то же, на алюминиевом каркасе;
г - армоцементная плита; д - плита из легкого бетона; е - асбестоцементная по-
лая плита (общий вид н детали крепления); ж - экструзионные асбестоцемент-
ные панели; 1 - прогон; 2- крюк; 3 - бобышки; 4- доска 150x40мм; 5- уголок
50x5 длиной 600мм; 6- утеплитель; 7- пароизоляиия; 8- упругая прокладка; 9-
герметизирующая мастика; 10 - рулонный ковер; 11 - стальная накладка; 12 -
кляммсра
321
Каркасные панели имеют толшину от 140 до 190 мм. Их применяют в
отапливаемых зданиях с несущими стальными конструкциями, строя-
щихся в районах с нормативной снеговой нагрузкой 1,47-1,65 кПа.
Панели коробчатого типа, выполняемые из двух гнутых
асбестоцементных листов толщиной 10 мм и соединенных по продоль-
ным краям алюминиевыми заклепками, относятся к бескаркасным кон-
струкциям (рис. XV-3, е). Жесткость панели в опорном сечении обеспе-
чивают бобышки из антисептированной древесины. Панели имеют длину
1500, 1750, 2000, 2250 и 3000 мм, ширину 700 мм (краевые панели -
347 мм), высоту 120 мм. В качестве утеплителя применяют мягкие и
полужесткие минераловатные плиты на битумном связующем. Для ис-
пользования панелей в покрытиях над помещениями с относительной
влажностью воздуха до 80% над утеплителем предусматривают воздуш-
ную прослойку, которая сообщается с наружным воздухом. Такие панели
могут быть использованы и в качестве бортовых при устройстве фонарей.
Панели к прогонам крепят кляммсрами, а между собой - стальными на-
кладками. По плитам устраивают рулонную или мастичную кровлю.
Для отапливаемых зданий с несущими конструкциями облегченного
рамного типа, ферм из труб и широкополочных двутавров, а также струк-
тур типа ЦН И ИСК эффективны асбестоцементные экст-
рузионные панели (рис. XV-3, ж). Панели опирают на прого-
ны. расположенные с шагом 3 м. Перед укладкой панелей на прогоны
наносят слой нетвсрдеюшей мастики для обеспечения пароизоляции по-
крытия в местах стыкования панелей. По периметру зданий панели при-
крепляют к прогонам с помощью крепежных элементов на ширине 1,5 м.
В продольном направлении панели соединяют открыто, размещая в сты-
ке нствердеюшую мастику с уложенными в ней вкладышами из жестких
минераловатных плит. Как и в стеновых конструкциях, пустоты экстру-
зионных панелей в целях повышения теплозащитных качеств заполняют
минеральной ватой.
Панели выпускают с пустотами, расположенными в один и два яруса
высотой 120, 140, 160 и 180 мм, длиной 2090, 2140, 2860 и 2950 мм,
шириной рядовых - 595 мм, а доборных - 180 и 295 мм.
Следует отметить, что применение экструзионных панелей надежно и
эффективно только в покрытиях бескрановых зданий, а также в зданиях,
в которых нет динамических нагрузок.
В практике отечественного и зарубежного промышленного строитель-
ства довольно широко распространены металлические конструкции по-
крытий. Их выполняют непосредственно в построечных условиях мето-
дом послойной сборки или из панелей повышенной заводской готов-
ности.
322
1490
Рис. XV-4. Металлические ограждающие конструкции покрытий:
а,б - стальные и алюминиевые профилированные листы; в - конструкция с по-
слойной сборкой на клею и винтах; г - монопанель; д - трехслойная алюми-
ниевая панель; е - то же. каркасная панель; / - профилированный настил; 2 -
винтовое соединение; 3 - пароизоляция; 4 - битумная мастика; 5 - рулонная
кровля; 6- гравийно-защитный слой; 7- утеплитель; 8- каркас панели
323
Металлические покрытия послойной сборки
выполняют двух- и трехслойными. Наиболее распространенны трехслой-
ные покрытия с рулонной кровлей. Основанием ограждающей конструк-
ции является оцинкованный профилированный настил длиной от 3 до
12 м с толщиной листа 0,8-1.0 м (рис. XV-4. а). Алюминиевые настилы
(рис. XV-4, б) применяют реже из-за их ограниченной поставки на нуж-
ды строительства. Настил укладывают на прогоны, устанавливаемые с
шагом 3 м, и крепят к ним самонарезаюшими болтами в каждой волне.
По длине настилы соединяют комбинированными заклепками через каж-
дые 500 мм. Раскладку настила начинают от торна здания с последующей
укладкой по нему слоев пароизоляиии, утеплителя и рулонной кровли
(рис. XV-4, в). В качестве пароизоляции применяют рубероид или поли-
этиленовую пленку, а утеплителя - минераловатные плиты повышенной
жесткости, реже лигноперлитовые и перлитоволокнистые, термопор и др.
Утеплитель к стальному профилированному листу лучше крепить вин-
тами, что позволяет повысить огнестойкость конструкции и снизить тру-
дозатраты.
Двухслойные панели (монопанели) изготавливают в завод-
ских условиях с заливочной пенопластовой теплоизоляцией, в качестве
которой используется пенополиуретан или фенольный пенопласт плот-
ностью 45-80 кг/м3. Гидроизоляционным ковром в таких панелях могут
быть трехслойныс рубероидные покрытия или однослойные из полимер-
ных пленок (рис. XV-4, г). В качестве последних используют гидробутил,
армогидробугил и другие. Применение однослойных кровель позволяет
снизить затраты труда на строительной площадке в 3-4 раза по сравне-
нию с традиционной кровлей из рубероида. Монопанели изготавливают
длиной от 3 до 12 м и шириной от 0,74 до 0,845 м. Толщина утеплителя в
монопанелях из вышеуказанных материалов для большинства климатиче-
ских районов оказывается достаточной в пределах от 30 до 80 мм. К не-
сущим конструкциям монопанели крепят самонарезаюшими винтами: по
торцам панелей в каждое ребро, а на промежуточных опорах - через реб-
ро. Между собой панели соединяют металлическими заклепками с ша-
гом 500 мм. Продольные стыки выполняют внахлест с укладкой гермети-
ка по всей длине стыка, а поперечные - либо внахлест, либо встык. При
стыке внахлест каждую панель с одной стороны освобождают от тепло-
изоляции и кровельного слоя на длину 50-100 мм. В последующем попе-
речное сопряжение заделывают вкладышами из жестких минераловатных
плит, обернутых в полиэтиленовую пленку, и поверху проклеивают
гидроизоляционным материалом (полосками шириной не менее 150 мм).
Монопанели, обладая рядом положительных качеств, имеют сущест-
венные недостатки: у них, как впрочем и других конструкций со сталь-
ными профилированными листами, недостаточная огнестойкость из-за
324
горючести большинства утепляющих материалов и гидроизоляционных
покрытий; их конструкция предусматривает сравнительно недолговечные
рулонные кровли, а заделка стыков в построечных условиях связана с
большой трудоемкостью.
Трехслойные панели выполняют из двух профилированных
стальных листов и слоя утеплителя, расположенного между ними. Верх-
ний облицовочный лист толщиной 1 мм с защитным полимерным по-
крытием имеет разреженную профилировку, а нижний толщиной 0,8 мм
имеет более мелкий профиль (рис. XV-4, д). Толщина утеплителя состав-
ляет от 60 до 80 мм. Такие панели являются более индустриальными по
сравнению с ранее рассмотренными, но связаны с большим расходом
стального профилированного листа.
Трехслойные панели могут быть выполнены в каркасном и бескар-
касном вариантах. Каркасный вариант позволяет повысить жесткость па-
нелей, а это, в свою очередь, увеличить их размеры до 3 х 12 м. Облицов-
ки в таких панелях крепят к каркасу заклепками или самонарезаюшими
винтами, а сами панели - к прогонам или несущим элементам покрытия
самонарезаюшими винтами за нижнюю облицовку. В качестве облицовок
могут быть использованы и алюминиевые плоские листы (рис. XV-4, е).
Бескаркасные панели по своей конструкции и технологии изготовле-
ния во многом аналогичны стеновым. Применение трехслойных каркас-
ных и бескаркасных панелей связано с большими сложностями устрой-
ства и обеспечения надежности мест стыков, примыкания покрытия к
парапетам, карнизам, ендовам, а также при пропуске через кровлю
коммуникаций. Поэтому их применение ограничивают. Кроме этого, в
покрытиях такого типа трудно обеспечить теплоизоляционную однород-
ность из-за образующихся "мостиков холода", а в бескаркасных пане-
лях - еще и расслоения под воздействием нагрузок.
Покрытия без прогонов. На их устройство меньше расходуется метал-
ла и они менее трудоемки по сравнению с покрытиями по прогонам. Для
устройства беспрогонных покрытий используют крупноразмерные пане-
ли, которые опирают непосредственно на несущие конструкции покры-
тия. Длину панелей принимают равной шагу стропильных конструкций
покрытия (6 и 12 м), а в ряде случаев - величине пролета (18 и 24 м).
Ширину панелей увязывают с размерами несущей конструкции покры-
тия и с учетом нагрузки, действующей на покрытие. Обычно ширину па-
нелей принимают 3 м, а доборных - 1,5 м.
Чаще всего в беспрогонных покрытиях применяют железобе-
тонные панели, изготавливаемые из бетонов классов В22.5-В40.
Такие панели используют в качестве несущего настила утепленных и хо-
лодных покрытий (рис. XV-5, а, б). Существенный недостаток покрытий
с использованием таких плит является необходимость трудоемкого
325
устройства пароизоляции, утеплителя и водоизоляционного ковра в по-
строечных условиях. Кроме того, покрытия плитами из железобетона
имеют большую массу. В целях совмещения в одной плите несущих и ог-
раждающих функций были разработаны плиты из легких бетонов (плос-
кие и ребристые), а также комбинированные плиты, в которых несущие
продольные ребра выполнены из тяжелого бетона, а полка плиты - из
легких бетонов (рис. XV-5, в-д).
Рис. XV-5. Железобетонные плиты для покрытий без прогонов:
а - размером 3x6 и 1,5x6 м; d-то же. 3x12 и 1,5x12 м; в - плоская из ячеистого
бетона; г - ребристая из легких бетонов; д - то же, комбинированная из тяжелого
и легкого бетонов; е - комплексная панель покрытия
326
Сократить затраты труда на устройство покрытий в построечных ус-
ловиях позволяют комплексные плиты, поступающие на стройку с накле-
енными в заводских условиях слоями пароизоляции, утеплителя и водо-
изоляиионного ковра (рис. XV-5, е). Устройство покрытия в этом случае
сводятся к заделке стыков полосками пароизоляции, утеплителя и кров-
ли.
Функции несущих и ограждающих элементов с уменьшенными тру-
дозатратами на монтаже хорошо совмещены в конструкциях покрытия с
плитами "на пролет". Плиты такого типа укладывают вдоль
пролета (рис. XV-6, а, 6), опирая на подстропильные балки или фермы.
В практике строительства нашли применение плиты типа сводчатой обо-
лочки (КЖС), в форме коробчатых настилов и П-образного сечения.
Плиты типа КЖС размером 3x18 м имеют профиль, очерченный по
квадратной параболе. С продольных сторон плита усилена ребрами -
диафрагмами переменной высоты (рис. XV-6, в). Плиты выпускают
сплошными, с проёмами в полке для пропуска вентиляционных шахт и
воздуховодов, а также с центральным проемом размером 6x2,5 м под све-
тоаэрационные и зенитные фонари. Они допускают подвеску крановых
путей. Их крепят к подстропильным конструкциям с обязательной уста-
новкой на листовые шарниры, не допускающие защемления плит на
опорах.
Плиты коробчатого сечения имеют двухпустотное сечение 2000х
х900 мм с консольными свесами верхней полки по 500 мм (рис. XV-6, г).
Такое сечение позволяет, помимо несущих и ограждающих функций,
быть настилам в качестве воздуховодов, что весьма эффективно в ряде
производств с развитыми вентиляционными системами, например в тек-
стильной промышленности. При использовании коробчатых настилов
для подачи воздуха в производственные помещения в нижней полке
предусматривают отверстия размерами 700x700 мм с шагом 1500 мм или
одного отверстия 2200 х 600 мм. Настилы имеют длину 18 м, они обеспе-
чивают возможность крепления к ним подвесного кранового оборудо-
вания грузоподъемностью до I т.
Плиты П-образного сечения имеют длину 18 и 24 м (рис. XV-6, д).
Их крепят, как и коробчатые настилы, к подстропильным конструкциям
сваркой. Перспективными, особенно для покрытий больших пролетов,
являются крупноразмерные асбестопенопластовые, асбестоцементные и
металлические панели, отличающиеся небольшой массой и высокой экс-
плуатационной надежностью.
Асбестопенопластовая панель (рис. XV-7, а), име-
ющая размеры 1,5x6x0,3 м, состоит из плоских асбестоцементных листов,
продольных асбестоцементных швеллеров, торцовых заглушек и утепли-
теля из пенополистирола.
327
Рис. XV-6. Конструкции покрытия с плитами "пролет":
а - общий вид фрагмента здания с плитами типа КЖС; б- то же, с плитами ко-
робчатого сечения; в - плита типа КЖС; г - то же, коробчатого типа; д - то же,
П-образного вида; е - подстропильные ферма и балка; 1 - основные колонны
каркаса (крайние и средние); 2 - фахверковая колонна; 3 - подстропильная бал-
ка; 4- плита КЖС размером 3x18 с отверстием 2,5x6м для свстоаэрационного
фонаря; 5 - светоаэрационный фонарь шириной 6м и покрытием из ребристых
железобетонных плит; 6 - несущая балка подвесного крана
328
Плиту из пенополистирола или пенополиуретана толщиной 50 мм
приклеивают к верхнему листу обшивки и опирают на поперечные пено-
полистироловые ребра. К несущим конструкциям панели крепят сталь-
ными планками и винтами. Швы мсжлу панелями заделывают минераль-
ной ватой, пороизолом и гидроизолирующей мастикой. Для объединения
панелей в каждый продольный шов вставляют по две асбестоцементные
шпонки, располагаемые в четвертях их пролета. По панелям укладывают
кровельный ковер.
Рис. XV-7. Асбестоцементные панели покрытий и детали их стыков:
а - асбсстопенопластовая панель; 6 - панель типа ПАК; 1 - панель; 2- мастика;
3- пороизол; рулонная кровля; 5 - минеральная вата (войлок); 6-полоска
жести; 7- диафрагмы из асбестоцемента
Асбестоцементные панели типа ПАК размерами
1,5x6x0,3 м (рис. XV-7, б) предназначены для устройства вентилируемых
покрытий. Панель состоит из продольных асбестоцементных швеллеров,
поперечных таких же диафрагм с отверстиями, листов обшивки и мине-
раловойлочного утеплителя. Поперечные швы заполняют мастикой и
пороизолом, а продольные - цементным раствором с добавкой волокон
асбеста и обмазывают мастикой.
Клеефанерные панели (рис. XV-8, а) собирают из про-
дольных фанерных швеллеров, верхней и нижней фанерных обшивок,
минераловатных плит. Под плитами устаивают пароизоляционный слой.
Со стороны помещения обшивку окрашивают огнезащитными составами.
329
Сверху наклеивают слой рубероида, предохраняющий панель от увлаж-
нения при транспортировке и монтаже. Размеры панели 1,5x6x0,236 м.
Рис. XV-8. Деревянные утепленные панели покрытий и их стыки:
а - клссфансрная размером 1,5 х 6 м с каркасом из швеллеров; б - то же, с кар-
касом из досок; /-швеллер из фанеры; 2-минераловатная плита; 3-паро-
изоляиия; 4-обшивка из фанеры; 5-мастика; 6- вкладыш из пенопласта;
7-слой рубероида; 8- основной рулонный ковер; 9-рама из досок; 10- по-
роизол; //- минеральный войлок; 12- прижимные бруски 25x25 мм; 13- раз-
делительный брусок
Другой вариант клсефанерной панели (рис. XV-8, 6) имеет каркас из
досок сечением 45x174 мм. Верхнюю и нижнюю обшивки выполняют из
водостойкой фанеры толщиной 6-10 мм или древесностружечной плиты.
Между ними для утепления укладывают минераловатные плиты, укреп-
ляемые деревянными брусками. Поперечные ребра ставят через 1,5 м. Во
избежание больших деформаций под нагрузкой продольные ребра панели
армируют стержнями диаметром 16 мм периодического профиля. Армату-
ру крепят в пазах нижних граней ребер эпоксидным клеем.
Для покрытий отапливаемых зданий применяют алюминиевые
шпренгельные панели (рис. XV-9). Панель размерами 1,5x12 м
состоит из двух контурных рамок с обрешеткой из Z-образного профиля,
волнистых алюминиевых листов толщиной 0,8 мм, утеплителя и шпрен-
геля. Нижняя и верхняя контурные рамы соединены между собой бол-
тами. Листы к рамам крепят точечной сваркой. Шпренгель имеет вид
трехгранной фермочки из алюминиевых уголков. Панели укладывают не-
посредственно по верхним поясам стропильных конструкций.
330
Рис. XV-9. Алюминиевая шпренгельная панель:
/-волнистые алюминиевые листы; 2 - утеплитель; J-Z-образныЙ профиль;
4- алюминиевые уголки 63 х 25 х 3,5 мм
Кровли и другие элементы ограждающих конструкции покрытия. Как
указывалось, кровли промышленных зданий работают в тяжелых эксплу-
атационных условиях. Помимо воздействий внешней и внутренней среды
на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают влияние нерав-
номерная осадка здания, температурные деформации, усадка железобе-
тонных настилов, вибрация и др.
Материал и конструкцию кровли назначают в основном в зависи-
мости от уклона покрытия и вила воздействий. По виду материалов кров-
ли подразделяют на рулонные, мастичные, асбестоцементные и металли-
ческие.
Рулонные кровли являются одними из распространенных
в отечественной и зарубежной практике строительства. Их выполняют из
рубероида, толя, гидроизола и полимерных пленок.
Кровли из рубероида, толя и гидроизола устраивают четырехслойны-
ми при уклонах до 2,5% и трехслойными - при уклонах от 2,5 до 10%.
Двухслойные кровли рекомендуются при уклонах от 15 до 25% и только
на теплостойких мастиках. Для наклейки рубероида, толя и гидроизола
используют горячие и холодные мастики с различной теплостойкостью.
Горячие мастики дегтевого, битумного и битумно-резинового состава в
водоизоляционном ковре наносят слоями толщиной не менее 2 мм, а хо-
лодные битумные и битумно-латексно-кукерсольные - не менее 1 мм.
Для повышения срока службы рулонных кровель их делают малоуклон-
ными (1,5-2,5%) и покрывают защитным слоем толщиной 10...20 мм из
гравия, втопленного в горячую мастику.
Рулонные кровли относятся к числу трудоемких конструкций. В це-
лях механизации работ по их устройству применяют наплавляемые рубе-
роиды, наклеиваемые методами разогрева утолщенного покровного слоя
или пластификации их растворителем. Другим средством снижения тру-
доемкости кровли и расхода материалов является сокращение количества
331
слоев рулонного ковра. Этим требованиям лучше соответствуют полимер-
ные и битумно-полимсрные рулонные кровельные материалы.
Из отечественных материалов такого рода наибольшее применение
получили бутилкор, бутилзол, гидробутил и армогидробутил. Их физико-
технические свойства (прочность на растяжение, относительное удлине-
ние и др.) позволяют устраивать надежные кровли из одного слоя. Такие
кровли требуют ровного и жесткого основания и высокого качества вы-
полнения работ. Пленки с основанием соединяют сплошной или полосо-
вой приклейкой бутил каучуковым и (каучуковыми) мастиками или клеем
типа 88-Н. При этом по ковру из бутизола, бутилкора, бутероля и гидро-
бутила устраивают защитный окрасочный слой из приклеивающего сос-
тава вулканизирующей бутилкаучуковой мастики с добавлением 10... 14%
алюминиевой пудры.
За рубежом вместо наклейки пленок к основанию широко практику-
ют метод свободной укладки. Так, в США, где этим методом выполняют
до 50% всех однослойных кровель, из листов, выпускаемых шириной до
15 м и толщиной 1,1 и 1,5 мм, предварительно склеивают карты пло-
щадью до 900 м2. После укладки карт их пригружают слоем гравия тол-
щиной 40-50 мм или крепят с помощью винтов со специальными шай-
бами (рис. XV-10).
Рис. XV-10. Однослойные кровли из полимерных пленок:
а - с укладкой насухо; б - с механическим креплением; в - с наклейкой пленок
к основанию; /- профиль из жесткой резины; 2-то же, из полимерного мате-
риала; J-пригруз из щебня; 4- полимерная пленка; 5-клей; 6 - утеплитель;
7-плита покрытия; 8- бортовая доска; 9-резьбовая шайба; /0-накладка;
//-элемент механического крепления теплоизоляции; /2-винт; 13-стальной
профилированный лист
332
Рулонные кровли из полимерных пленок по сравнению с рубероид-
ными и толевыми более эластичны, что делает их особенно эффективны-
ми в районах с низкими зимними температурами и резко континенталь-
ным климатом.
Надежность рулонных кровель во многом зависит от качества конст-
руктивного исполнения их в местах примыкания к выступающим эле-
ментам на покрытии (парапетам, фонарям, фронтонам и т.п.), деформа-
ционных швов, установки воронок, ендов и др. На этих участках при
рулонных кровлях из традиционных материалов дополнительно уклады-
вают по 2...4 кровельных слоя (рис. XV-11, а-г). К выступающим эле-
ментам покрытия приклеенный кровельный ковер прикрепляют гвоздями
или дюбелями, а стыки защищают промазкой и обивают оцинкованной
кровельной сталью (рис. XV—11, а).
Мастичные кровли обладают высокими водоизоляционны-
ми свойствами, устойчивы против атмосферных и механических воздей-
ствий. Их выполняют из горячих битумных или резино-битумных мастик
либо на водных битумных эмульсиях. Эксплуатационные качества мас-
тичных кровель значительно повышаются при армировании их стекло-
холстами, стеклосетками, рубленым стекловолокном и при устройстве за-
щитного слоя из мелкого гравия (рис. XV-II, д).
Количество слоев мастики и армирующих прокладок принимают: при
уклонах О...2,5% равным четырем, при уклонах 2,5... 10% - трем и при ук-
лонах 10...25% - двум. В последнем случае верхний слой кровли выпол-
няют из рубероида с крупнозернистой или чешуйчатой посыпками.
Мастичные кровли могут быть выполнены с применением жидких
составов на основе полимеров (сил и кол, тиокол и т.п.). Такие кровли
устраивают по массивному бетонному основанию, на который затем на-
сухо укладывают армирующую ткань и наносят жидкий состав полимера.
Для защиты от стирания полимерный слой после вулканизации окра-
шивают.
В районах с жарким климатом в зданиях, предназначенных для
производств со строго заданным температурно-влажностным режимом,
могут быть эффективны водонаполненные кровли (рис. XV—11, е).
Водяной слой толщиной 25...60 мм находится на кровле только в
летний период. Благодаря ему достигается снижение амплитуды коле-
баний температуры под покрытием в 2-3 раза. Водонаполненные кровли
выполняют из четырехслойных рулонных материалов с двойным защит-
ным слоем из гравия.
Надежность и долговечность кровель зависит от многих факторов,
среди которых определяющими являются свойства гидроизоляционных
материалов, правильный выбор уклона покрытия и качество кровельных
работ.
333
Рис. XV-11. Детали покрытий различной конструкции
(при нулевой привязке):
а - примыкание многослойной кровли к пдрапету с покрытием по железобетон-
ным плитам; б - то же, с применением стального профилировванного настила
(у торцевой стены); в - заделка кровли в средней ендове; г - устройство попереч-
ного температурного шва; д - примыкание мастичной кровли к парапету; е - то
же, водонаполненной кровли; 1 - стена; 2 - парапетная плита) 3 - фартук из
оцинкованной стали с креплением дюбелями через 600мм; 4 -•дополнительные
слои рулонного ковра; 5 - воронка водостока; 6 - основной рулонный ковер;
7- защитный слой; 8- выравнивающий слой; 9- утеплитель; 10- набстонка; 11 -
полоска рубероида; верхний фартук из оцинкованной стали; 12 - полужесткие
минераловатные плиты; 13 - нижний фартук из оцинкованной стали; 14 - мас-
тичная кровля; 15 - защитное покрытие парапета из оцинкованной кровельной
стали; 16 - слой воды
334
При всех прочих равных условиях малоуклонные покрытия
(1,5...2,5%) являются более надежными, так как в них при использовании
легкоплавких мастик обеспечивается самозалечивание возникающих тре-
щин, а также гарантированный отвод воды к водоприемным устройствам.
Долговечность кровель в значительной степени зависит от надеж-
ности основания под кровлю. Получение жесткого, ровного, недеформи-
руемого основания во многом зависит от прочностных свойств утепли-
теля. Вследствие недостаточной прочности и большей деформативности
большинства утепляющих^материалов в основаниях, выполняемых из це-
ментно-песчаных растворов или асфальтобетона, могут образовываться
трещины. Для предотвращения этого в стяжках, толщина которых
15...20 мм, предусматривают температурно-усадочные швы шириной до
5 мм через каждые 3 м по ширине и длине.
При некачественно выполненной пароизоляции в рулонных кровлях
могут возникать вздутия. Для недопущения этого следует использовать
полосовую или точечную приклейку нижнего слоя водоизоляционного
ковра к основанию. Это обеспечит выравнивание давлений водяных па-
ров в полости покрытий с наружным воздухом. Для устройства пароизо-
ляции используют: при рулонных кровлях - материалы основного водо-
изоляционного покрытия, при трехслойных панелях - обмазочную и
рулонную конструкцию.
Обмазочную пароизоляцию выполняют из горячего битума (за один
раз), окраской битумно-кукерсольной мастикой (за один-два раза), по-
крытием лаками (поливинилхлоридными, хлоркаучуковыми).
Утеплители покрытия, помимо высоких теплотехнических и проч-
ностных качеств, должны обладать достаточной огнестойкостью. Вслед-
ствие этого предпочтение следует отдавать негорючим и трудногорючим
материалам: минераловатным плитам повышенной жесткости, пенополи-
стирольным и пенополиуретановым плитам, а также плитам из легких
бетонов и из насыпных материалов (керамзит, шунгизит, перлит и др.).
Толщина утепляющего слоя должна обеспечивать требуемое сопротив-
ление теплопередаче в конкретных условиях эксплуатации и климата.
Способы водоотвода и область их применения. В зависимости от тем-
пературного режима помещений, профиля и конструкции покрытия,
протяженности скатов и количества выпадающих осадков в районе стро-
ительства 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 кото-
ром вода с кровли отводится по желобам и водосточным трубам. Наруж-
ный водоотвод предусматривают редко из-за его недостатков. Так, при
неорганизованном отводе воды увлажняются стены, что снижает их теп-
335
лотехнические качества и долговечность, а также образуются наледи на
карнизах, вызывающие разрушение кровли. В покрытиях с наружным ор-
ганизованным водоотводом указанные недостатки проявляются в мень-
шей мере, однако замерзание воды в желобах и водосточных трубах при
резком похолодании может вывести из строя систему водоотвода.
В отапливаемых зданиях водоотвод с покрытий, как правило, устра-
ивают внутренний, а в неотапливаемых зданиях - наружный неорганизо-
ванный. Внутренний водоотвод является наиболее надежным способом
удаления воды с кровли.
Положительная температура в отапливаемых зданиях исключает опас-
ность замерзания талой воды в стояках. При наружном водостоке в таких
зданиях на карнизах образуются наледи, так как стекающая вода от сне-
га, тающего под влиянием внутреннего тепла, замерзает на холодном
карнизе.
Покрытия многопролетных неотапливаемых зданий с внутренним от-
водом воды можно предусматривать при наличии производственных теп-
ловыделений, поддерживающих положительную температуру в помеще-
ниях, 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 дож-
девой канализации, а также при деревянных и металлодеревянных несу-
щих конструкциях покрытия допускается устраивать в отапливаемых зда-
ниях наружный водоотвод. При этом их высота не должна превышать
10 м, а ширина покрытия в одну сторону - 36 м. Толщину теплоизоляции
покрытия в этих случаях целесообразно назначать с таким расчетом, что-
бы снег на кровле не подтаивал пол действием внутреннего тепла.
Наружный водоотвод с покрытий. Для наружного водоотвода с покры-
тий на продольных стенах предусматривают карнизы. Во избежание чрез-
мерного увлажнения стен стекающей водой вынос карниза на наружную
плоскость стены должен быть по возможности большим (нс менее 0,5 м
при высоте стен 6 м). Сток воды при неорганизованном водоотводе про-
исходит по всей длине карниза.
Конструкция карниза зависит от вида стенового заполнения и вида
кровли. В зданиях с кирпичными и мелкоблочными стенами карнизы
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. XV-12, а показана конструкция кирпичного карниза, широко
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
336
кровельной стали. Дополнительные слои
фартук и приклеивают мастикой.
кровельного ковра заводят на
Рис. XV-12. Типы карнизов промышленных зданий:
а - кирпичные карнизы; б - из легкобстонных карнизных плит; в -то же, железо-
бетонных плит; г - обогреваемый; /-оцинкованная кровельная сталь; 2-кос-
тыль; 3 - дополнительные слои рубероида; 4 - деревянные пробки; 5 - анкер; 6 -
карнизная плита; 7- балка для подвески люльки (для очистки окон)
В стенах из крупных бетонных блоков и панелей карнизы выполняют
из сборных железобетонных карнизных панелей, имеющих длину до 6 м
(рис. XV-12, 5, в). Карнизные панели укладывают на верхний ярус стено-
ых блоков или панелей и крепят в местах опирания и к покрытию свар-
кой закладных элементов. Свесы карниза обделывают кровельной оцин-
кованной сталью.
При наружном водоотводе с покрытий в отапливаемых зданиях целе-
сообразно устраивать обогреваемые карнизы. Одно из таких решений по-
казано на рис. XV-12, г. При таких карнизах исключаются наросты льда
в местах заделки кровельного ковра.
Для наружного организованного отвода воды с покрытия расстояние
между водосточными трубами принимают не более 24 м, площадь сече-
ния 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 ограждение
высотой не менее 600 мм из несгораемых материалов.
337
Внутренний водоотвод с покрытий. Система внутреннего водоотвода
состоит из водоприемных воронок, водосточных труб, стояков, подполь-
ных или подвесных трубопроводов и выпусков (рис. XV-13).
Рис. XV-13. Основные схемы внутренних водостоков:
а-в - в однопролетных зданиях; г-ж - в многопролстных зданиях; 1 - подполь-
ный трубопровод; 2 - стояк; 3 - водоприемная воронка; 4 - подвесной трубо-
провод; 5 - выпуск; 6 - коллектор ливневой или общесплавной канализации
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 размеров
и назначения здания, числа и величины пролетов, конструкции кровель-
ного покрытия и других факторов.
Для однопролетных зданий лучшей считается схема с одной ворон-
кой на стояке (рис. XV-13, а), обеспечивающая хорошую пропускную
способность и надежность работы при пониженной температуре. При на-
личии ливневой или общесплавной канализации с одной стороны здания
применяют схему с подпольными трубопроводами (рис. XV-13, в). При
сильно развитых фундаментах под технологическое оборудование можно
использовать схему с подвесными трубопроводами (рис. XV-13, г).
При выборе схемы внутренних водостоков в многопролетных зданиях
исходят из тех же соображений, что и в однопролетных, размещая на
каждом стояке минимальное количество воронок (рис. XV-13, г-ж).
338
Плошадь водосбора, приходящуюся на одну воронку, определяют с
учетом климатических условий, типа кровли и схемы системы внутрен-
него водоотвода. Особенно важно учитывать интенсивность дождя q.
Максимальная площадь водосбора на одну воронку не должна превышать
величин, указанных в табл. XV-1.
Таблица ХУ-1
Максимально допускаемая площадь водосбора, м2,
на одну водоприемную воронку
Тип кровли Интенсивность дождя фо- л/с на 1 га
> 120 120-100 < 100
плошадь водосбора. и2
Скатная 600 800 1200
Плоская 900 1200 1800
Плоская, заполняется водой 750 1000 1500
Примечание. Значение (интенсивность дождя продолжительностью
20 мин) для данной местности принимают по нормам.
Места установки воронок на кровле выбирают с учетом профиля по-
крытия и допускаемой площади водосбора на одну воронку. На скатных
покрытиях воронки размещают в ендовах. Расстояние между воронками в
ендовах скатных покрытий не должно превышать 24 м, а на плоских по-
крытиях - 48 м; расстояние от оси воронок до продольной и поперечной
разбивочных осей - 500 мм.
Минимальные уклоны отводных трубопроводов принимают: для под-
весных - 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 диаметра труб. На сети
внутренних водостоков для ее прочистки наряду со смотровыми колодца-
ми предусматривают ревизии.
В зависимости от высоты и назначения здания, схемы и условий ра-
боты внутренних водостоков стояки, трубопроводы и выпуски монтируют
из чугунных, асбестоцементных и пластмассовых напорных труб. Под-
польные трубопроводы и выпуски можно выполнять из керамических,
бетонных и железобетонных труб. Диаметр труб определяют расчетом.
Стояки размещают обычно открыто рядом с колоннами и крепят к
ним хомутами. В зданиях с повышенными требованиями к чистоте стоя-
ки располагают скрыто. Подвесные трубопроводы крепят к несущим
конструкциям покрытия.
339
Ендовы в отапливаемых зданиях устраивают, как правило, утеплен-
ные и без продольного уклона (рис. XV-14, а, б). Кровельный ковер в ен-
довах и на прилегающих к ним участках скатных кровель с уклоном до
10% защищают слоем из мелкого гравия, втопленного в мастику.
Ширину ендов принимают с учетом уклона кровли и размера привяз-
ки. 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.
Рис. XV-14. Детали внутренних водостоков:
а - ендова пристенная; 6 - то же, средняя; в - установка воронки в покрытии из
железобетонных плит; г-то же, с металлическим настилом; 1 - парапет; 2- во-
ронка; 3- основной водоизоляционный ковер; 4- плита покрытия; 5 - набетон-
ка; 6- асбестоцементное кольцо; 7- сливной патрубок; 8- прижимной фланец;
9-стальной профилированный настил; 10 -стальной поддон; 11 -хомут; 12-
дсревянная прокладка; 13 - асбестоцементный лист
340
В неутепленных покрытиях воронки устанавливают на горизонталь-
ную поверхность из бетона (рис. XV-14, в). В утепленных покрытиях во-
ронки устанавливают на легкобетонные вкладыши. В покрытиях с несу-
щим металлическим профилированным настилом их монтируют на
стальных оцинкованных поддонах (рис. XV-14, г). По периметру отверс-
тия 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 местах
установки воронок всех типов основной кровельный ковер усиливают
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
остеклением - 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 элек-
тронагревателями.
В целях самоочищения крыш от снега иногда устраивают покрытия с
несколько меньшим по отношению к требуемому сопротивлением тепло-
передаче. При этом снег постоянно подтаивает под действием внутрен-
него 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 нале-
ди, 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 меха-
низмов (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 скопления
снега на кровлях могут привести к обрушению покрытий, закрывают
остекление фонарей, а из-за переменного замораживания и оттаивания
снега преждевременно разрушается материал кровли.
341
Для борьбы с отложениями снега на крышах выбирают профили,
обеспечивающие минимальное задержание снега, ориентируют профиль
здания относительно господствующего направления ветра в зимний пе-
риод и предусматривают другие конструктивные мероприятия.
Простые профили крыш без выступающих элементов и высотных пе-
репадов создают наилучшие условия для сдувания снега. Поэтому в кли-
матических районах с большими объемами снегопереноса, как правило,
сооружают бесфонарные здания с устройством на крышах невысоких па-
рапетов (до 0,25 м).
В многопролетных зданиях с фонарями при действии ветра наиболь-
шее количество снега скапливается в местах аэродинамической тени. Та-
кая 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 над-
стройки целесообразно располагать параллельно господствующему на-
правлению ветра в зимний период. Уменьшить снегоотложения на по-
крытиях зданий с фонарями можно применением фонарей зенитного
типа. Кроме того, не следует окружать производственные здания высокой
застройкой или высокими зелеными насаждениями.
Глава XVI. ФОНАРИ ПРОМЫШЛЕННЫХ
3ДАН И Й
Типы фонарей и их назначение. Фонари - специальные конструкции в
покрытии зданий, способные пропускать внутрь помещений лучистую
энергию видимой части солнечного спектра и предназначенные для
естественного освещения и аэрации.
По назначению фонари классифицируют на световые, светоаэра-
ционные и аэрационные.
Световые фонари призваны обеспечивать естественное освещение
помещений в соответствии с требованиями производственно-техноло-
гического процесса и условиями зрительной работы людей, а аэрацион-
ные - воздухообмен в соответствии с требованиями к микроклимату по-
мещений. Световые фонари могут быть использованы для аэрационных
целей, если в них предусмотреть открывающиеся переплеты, отверстия и
т.п.
По форме профиля и конструктивной схеме световые и светоаэра-
ционные фонари могут быть прямоугольные, трапециевидные, треуголь-
ные, М-образные, шедовые и зенитные (рис. XVI-1). Каждый из этих ти-
пов фонарей обладает определенной светоактивностью, удобством в
эксплуатации и конструктивными особенностями.
342
Рис. XVI-1. Основные типы световых и светоаэрационных фонарей:
а - прямоугольные; б, в - трапециевидные; г - треугольные; д - М-образные; е -
шедовые; ж - зенитные (панельный и точечный)
Так, трапециевидные, треугольные и зенитные фонари обладают вы-
сокой светоактивностью, но не исключают значительной инсоляции, в
них усложняется устройство открывающихся переплетов, они подверже-
ны загрязняемое™. М-образные фонари имеют хорошие аэрационные
качества, а шедовые, при ориентации на северную часть небосвода, за-
щищают помещения от прямых солнечных лучей. Прямоугольные фона-
ри, благодаря вертикальному остеклению, отличаются незначительной
инсоляцией и загрязняемостью. По сравнению с фонарями с наклонным
остеклением они конструктивно более просты и надежны в эксплуа-
тации. В них несложно устройство открывающихся переплетов.
Зенитные фонари по сравнению с прямоугольными обладают значи-
тельно большей световой активностью, обеспечивают равномерное осве-
щение рабочих мест. Их конструкции имеют небольшой вес, обеспечи-
вают более надежную теплозащиту. Они более удобны в эксплуатации, на
них значительно меньшая вероятность образования снеговых мешков в
зимний период. Зенитные фонари могут выполнять и аэрационные
функции.
Выбор типа фонаря производят с учетом требований к естественному
освещению и воздухообмену, особенностей объемно-планировочного и
конструктивного решения здания, а также климата местности. При вы-
боре типа и конструкций фонаря учитывают требования к интерьеру и
343
руководствуются экономическими соображениями. Опыт проектирования
и строительства одноэтажных промышленных зданий с фонарями пока-
зал, что при прочих равных условиях они на 8-11% дороже бесфонарных.
Вследствие этого фонари рекомендуется применять в строго обоснован-
ных случаях.
Световые и светоаэрацнонные фонари преимущественно выполняют в
виде прямоугольных надстроек (П-образные фонари) и встроенных или
незначительно возвышающихся над покрытием светопрозрачных купо-
лов, колпаков, панелей и лент (зенитные фонари).
Прямоугольные с вето аэраци онн ы е фонари
применяют в зданиях с избытками тепловыделений более 23 Вт/(м2 ч).
Размеры прямоугольных фонарей назначают в зависимости от свето-
технических и аэрационных требований, согласуй с размерами пролетов
и требованиями унификации.
При пролетах 18 м ширину фонарей принимают равной 6 м, при про-
летах 24-36 м равной 12 м. Длина прямоугольных фонарей по противопо-
жарным соображениям не должна превышать 84 м. По этим же причинам
их прерывают на размер одного шага стропильных конструкций в местах
поперечных температурных швов и не доводят до торца пролетов на один
шаг (6 или 12 м). Высоту фонарей ограничивают одним-двумя ярусами
переплетов. Высота переплетов в одноярусных фонарях составляет 1,8 м,
а в двухъярусных - 1,2 м. Фонари с двухъярусным остеклением по свето-
аэрационным показателям не намного превосходят фонари с одноярус-
ным остеклением, но более металлоемки и трудоемки в устройстве и до-
роже в эксплуатации. Поэтому предпочтение следует отдавать фонарям с
одноярусными переплетами, высота которых в большинстве своем явля-
ется достаточной для обеспечения на рабочей площади среднего значе-
ния к.е.о. от 1,2 до 3,5%. Покрытиям фонаря придают уклон 1: 60 с
наружным неорганизованным водоотводом.
Конструкции фонарей состоят из несущих и ограждающих элементов
и связей. Несущими элементами фонарей являются поперечные фонар-
ные фермы, фонарные панели и панели торца (рис. XVI-2). Фонарные
фермы выполняют из гнутых или прокатных швеллеров (стойки), спа-
ренных уголков (раскосы) и одинарного уголка (горизонтальная связь
между стойками). В зависимости от конструкции покрытия стойки ферм
делают вертикальными - при профилированных настилах и наклонны-
ми - при железобетонных плитах. В последнем случае плиты опирают на
консоль стойки, которая опушена на 300 мм ниже верхнего пояса фонар-
ной панели (рис. XVI-2, б). Фонарные фермы устанавливают в соответст-
вии с шагом стропильных конструкций (6 и 12 м). Стойки фермы крепят
к верхнему поясу стропильных ферм посредством опорной пластины на
сварке.
344
Рис. XVI-2. Несущие конструкции прямоугольных светоаэрационных
фонарей:
а - фонарная ферма пролетом 6м под профилированный настил при шаге
стропильных ферм би 12м; б - то же, под железобетонные плиты; в - то же,
пролетом 12м; г - фонарная панель длиной 6м с двумя ярусами переплетов
345
Фонарные панели имеют длину, равную шагу фонарных ферм - 6
или 12 м. Они состоят из несущего борта, выполненного из гнутого про-
филя высотой 950 мм, вертикальных стоек, верхних и средних обвязоч-
ных поясов, к которым подвешивают переплеты (рис. XVI-2, г).
Панель торца фонарей совмещает в себе функции фонарных ферм и
панелей. Последние состоят из стоек, раскосов и верхней обвязки.
Ограждающая часть прямоугольных фонарей может быть выполнена
утепленной и холодной. При утепленном варианте покрытие фонаря, его
бортовую часть, торцы и остекление выполняют с соответствующей теп-
лоизоляцией (рис. XVI-3). В целях унификации фонарных переплетов с
окнами их конструктивно решают из стальных профилей аналогично
оконным, а в качестве остекления чаше всего используют двухслойные
стеклопакеты. Фонарные переплеты выполняют верхнеподвесными. Сты-
ки между глухими и открывающимися переплетами уплотняют резино-
выми профилями. Для открывания переплетов чаще всего используют
механизм реечного типа с электроприводом. Такой тип по сравнению с
другими является более надежным и позволяет относительно быстро (в
течение 4 мин) открыть ленту переплета длиной 60 м на угол 35°.
Для обеспечения равномерного освещения производственных поме-
щений расстояния между осями смежных фонарей принимают не более
четырех расстояний от условной рабочей поверхности до низа остекле-
ния фонаря. Пространственную жесткость и устойчивость фонарей обес-
печивают горизонтальными и вертикальными связями, передающими
усилия надиск покрытия (см. рис. XI-21 и XI—22).
Недостатками прямоугольных фонарей являются их высокая метал-
лоемкость, воздухопроницаемость, возможность образования наледей на
остеклении и др.
Зенитные фонари наиболее эффективны в зданиях с незна-
чительными технологическими тепловыделениями - до 23 Вт/(м2ч). Они
могут быть точечного типа или панельные (рис. XVI-1, ж), односкатные,
двускатные и криволинейные (рис. XVI-4). При необходимости зенитные
фонари могут быть выполнены в виде ленты, собираемой из секций
длиной 6 м. Выбор типа фонаря связан с высотой помещения. Так, фона-
ри точечного типа с площадью световых проемов до 4,5 м2 рекоменду-
ются к применению в зданиях высотой до 8,4 м, а в зданиях большей вы-
соты - панельного типа с площадью световых проемов более 4,5 м2.
Расположение фонарей в покрытии и их общая площадь зависят от
требований к освещению помещений. Максимальная площадь остекле-
ния не должна превышать 15% освещаемой площади пола производст-
венных помещений. Наиболее рациональной формой поперечного сече-
ния фонарей шириной до 1,5 м является односкатная, а шириной 3 м -
двускатная. Зенитные фонари большей ширины нецелесообразны.
346
Рис. XVI-3. Конструкции прямоугольных светоаэрационных фонарей
(разрезы торцовых и продольных стен):
а - карнизный узел для шага стропильных ферм 6м при покрытии из стального
профилированного настила; б - то же, при покрытии из сборных железобетонных
плит; в - цокольная часть фонаря при покрытии из стального профилированного
настила; г - то же, из сборных железобетонных плит; 1 - элементы фонарной
фермы (стойка, ригель, раскос); 2 - профилированный настил; 3 - остекление;
4 - шарнир для поворота переплета; 5 - железобетонная плита перекрытия; 6 -
консоль стойки фонарной фермы; 7 - гнутый стальной профиль толщиной 4мм,
высотой 950мм; <У- асбестоцементный волнистый лист; 9- противопожарная за-
глушка из минеральной ваты; 10- дополнительные слои водоизоляционного ков-
ра с защитным слоем
347
Рис. XVI-4. Зенитные фонари:
а - купольный (разрез и вид сверху); б - односкатный по железобетонным пли-
там; в - двускатный с покрытием по профилированному настилу; г - то же, по
железобетонным плитам (поперечный и продольный разрезы); 1 - стальной ста-
кан; 2- купол 1,6x1,4м; 3- элемент рамы; 4- элементы фартука; 5- утепленное
покрытие здания; 6 - стеклопакет; 7 - сетка оцинкованная; 8 - нащельник
боковой
348
Размеры световых проемов зенитных фонарей увязывают с конструк-
тивным исполнением покрытия. При покрытиях из сборных железобе-
тонных плит размером 1,5x6 м и из профилированных стальных настилов
размеры световых проемов принимают 1,5x1.7; 1,5x5,9 и 2,9x5,9 м. При
покрытиях из железобетонных плит размером 3x6 и 3x12 м, а также при
плитах "на пролет" размеры проемов составляют 2,9x2,9 м, а в покрытиях
из стального профилированного листа по беспрогонной схеме с шагом
стропильных ферм 4м- 2,9x3,9 м.
Общими конструктивными элементами всех видов зенитных фонарей
являются опорный стакан, светопропускающее заполнение, защитная
сетка и фартуки из оцинкованной стали (рис. XVI-4 и XV1-5). При необ-
ходимости фонари снабжают механизмами открывания. Стаканы выпол-
няют из листовой стали толщиной 23 мм и холодногнугых профилей, со-
единенных на сварке или болтах. Высоту опорных стаканов назначают с
учетом возвышения светопропускающего заполнения над уровнем кровли
не менее чем на 300 мм. Стенки стаканов утепляют минеральной ватой
повышенной жесткости.
Светопропускающее заполнение зенитных фонарей выполняют одно-,
двух- или трехслойным из листового стекла, стеклопакетов и из листо-
вых полимерных материалов в виде куполов или сводов. Наибольшее
применение получили фонари с заполнением из двухслойных стеклопа-
кетов толщиной 27 мм, которые по своим теплотехническим характерис-
тикам удовлетворяют большинству производственных зданий, возводи-
мых в климатических районах с расчетной температурой наружного
воздуха до -30*С. При более низких температурах наружного воздуха
применяют трехслойные пакеты. Двухслойные пакеты, используемые в
светопропускающем заполнении, имеют размеры 1420x870; 1460x920;
1520x940; 1560x980; 1560x1450; 1640x1530 мм, а трехслойные толщиной
42 мм - 1460 х 920; 1560 х 980 и 1640 х 1530 мм. Толщина стекол в пакетах
принята 6 мм, а толщина воздушных прослоек - 15 и 12 мм. Стеклопаке-
ты опирают на переплеты через прокладки из губчатой озоно- и морозо-
стойкой резины и закрепляют нащельниками из гнутых стальных шве-
ллеров (рис. XVI-5, в-е).
Зенитные фонари устраивают глухими и открывающимися. Для
очистки загрязнения и аэрации в них предусматривают открывающиеся
створки со специальными механизмами открывания. Наиболее прост и
безопасен в работе пневматический механизм с дистанционным управле-
нием. Он состоит из пневмоцилиндра, поршня, фиксаторов и кронштей-
на, которым он крепится к опорному стакану. Шток поршня соединен с
открывающимся элементом фонаря.
Открывающиеся зенитные фонари имеют размеры световых проемов
1,5x1,7; 1,5x5,9 и 2,7x2,7 м.
349
Рис. XVI-5. Конструктивные детали зенитных фонарей:
а - точечного типа из органического стекла; б-г - односкатного с заполнением
стеклопакетами; д.е - то же, двускатного; 1 - плита покрытия; 2 - герметик;
3 - стальной стакан; 4 - двухслойный купол из оргстекла; 5 - колпачок; 6 - опор-
ная рама; 7- оцинкованная кровельная сталь; 8- утеплитель; 9- цементно-пес-
чаный раствор; 10 - закладная деталь железобетонной плиты; // - стеклопакет;
12- сетка сварная оцинкованная; 13- натяжное устройство сетки (крюк, шайба,
гайка); 14 - фартук; 15 - переплет; 16 - прокладка из губчатой резины; 17 - гер-
метик; 18- шурупы; 19- прижимы; 20- деревянные брусья; 21 - пленки; 22-
гвозди; 23 - рубероид кровельный; 24 - рубероид прокладочный; 25 - минераль-
ная вата; 26- гайка; 27- балка коньковая
350
В фонарях со световым проемом 1,5x1,7 м светопропускающее запол-
нение устанавливают в обрамляющую раму из стальных уголков, которая
на шарнирах прикреплена к стенке опорного стакана.
Светопропускающие заполнения в зенитных фонарях могут быть вы-
полнены из профильного стекла, стеклопластика и других материалов и
конструкций. В зарубежной практике строительства применяют силикат-
ное стекло (Финляндия), швеллерное профильное стекло в два ряда
(Югославия), полимерные материалы, в частности органическое стекло и
различные термопласты (страны Западной Европы) и т.п.
Зенитные фонари, несмотря на определенные достоинства, имеют
ряд недостатков. При их применении усложняется устройство кровли,
особенно с фонарями точечного и панельного типов. Зенитные фонари
не рекомендуется применять в помещениях с большими пыле- и тепло-
выделениями, а также в условиях разветвленной сети подвесных тран-
спортных галерей, конвейеров и другого технологического оборудования,
загораживающего световые проемы. Фонари из органического стекла из-
за повышенной пожарной опасности могут быть использованы только в
помещениях, относящихся к категориям Г и Д.
Конструктивное исполнение покрытия значительно упрощается, если
зенитные фонари располагать в виде лент или использовать свегопроз-
рачные панели и покрытия.
Светопрозрачные панели и покрытия в зависи-
мости от требований к освещению могут быть выполнены точечно, ряда-
ми или в виде лент.
Светопрозрачные панели имеют размеры плит покрытия. Их можно
применять при плоских и скатных покрытиях. Панели могут быть выпол-
нены из стеклопакетов, стеклоблоков и стеклопластиков.
Стекложелезобетонные панели из пустотелых блоков с железобетон-
ными несущими ребрами (рис. XV1-6, а) укладывают заподлицо с основ-
ными плитами покрытия или на опорные столики с возвышением над
кровлей на 50-80 мм. Заделку стыков между панелями из стеклоблоков и
плитами покрытия осуществляют герметиком и мастикой, а нижнюю
часть - бетоном. Одно- или двухпустотные стеклоблоки в панели соеди-
няют на цементном растворе марки 100 с армированием проволокой
диаметром 4-6 мм. Стекложелезобетонные панели, благодаря рифленой
поверхности стеклоблоков, создают в помещении рассеянный свет.
Вместе с тем, такие панели имеют большую массу, нестойки против
динамических нагрузок и статических перегрузок, ремонтонепригодны.
Стеклопластиковая панель (рис. XVI-6, 6) может состоять из железо-
бетонных несущих ребер и заполнения из светопрозрачных пластиков
или целиком из пластика. В первом случае она состоит из верхнего и
нижнего листов, обрамленных по периметру швеллерами. Для исключе-
351
НИЯ “мостиков холода” обрамление тщательно утепляют и герметизи-
руют. Панели опирают на основные железобетонные плиты покрытия.
По сравнению со стекложелезобетонными панелями из стеклоблоков
пластиковые панели имеют значительно меньшую (в 15-17 раз) массу,
лучшую (примерно в 1,5 раза) светоактивность и более высокое сопро-
тивление теплопередаче. Они пропускают ультрафиолетовые лучи и соз-
дают рассеянное освещение.
Для неотапливаемых зданий используют светопрозрачные волнистые
листы из стеклопластика (рис. XVI-6, в). Конструкции светопрозрачных
покрытий из таких листов во многом аналогичны конструкциям покры-
тий из волнистых асбестоцементных листов.
Рис. XVI-6. Светопрозрачные панели и покрытия:
а - стекложелезобетонная панель из стеклоблоков; б - стеклопластиковая панель;
в - детали покрытия из отдельных светопрозрачных пластиковых листов;
/-опорный столик; 2- стеклопанель; 3-фартук; 4-мастика; 5- утеплитель;
6- рама из швеллеров и уголков с ребрами; 7- ребра через 0,5 м; 8- стекло-
пластик; 9- деревянная площадка; 10- крюк из стальной полосы; // - шуруп
352
Аэрационные фонари устраивают в производственных зданиях с боль-
шими выделениями тепла и пыли источниками, равномерно расположен-
ными по площади помещения. При неравномерном расположении ис-
точников используют аэрационные шахты.
Для целей аэрации в зданиях с нормальным температурно-влажно-
стным режимом, как уже указывалось, могут быть использованы прямо-
угольные световые фонари с открывающимися переплетами. Однако воз-
можность задувания ветром таких фонарей может снижать требуемую
кратность воздухообмена и даже возвращать загрязненный воздух в рабо-
чую зону помещения. Поэтому их использование может быть эффектив-
ным только при определенных условиях.
Прямоугольные фонари считаются незадуваемыми (рис. XVI-7, <?),
если между высотой фонаря hc, высотой ската его кровли А и шириной
межфонарного пространства / существует соотношение / < 5(АС + А).
Прямоугольные фонари при вышеуказанных соотношениях размеров так-
же не задуваются, если направление ветра составляет с продольной осью
фонаря 0°. Если же этот угол составляет от 30 до 60°, то проемы, при-
легающие к торцам фонарей, частично задуваются (на плане покрытия
рис. XVI-7, а эти проемы показаны жирными линиями). Если задувание
открытых проемов нельзя допускать, в них предусматривают глухие пере-
плеты остекления на участке длиной, равной размеру I.
Другой мерой защиты проемов от задувания может быть установка
ветрозащитных панелей из асбестоцементных или стальных листов
(рис. XVI-7, б).
В практике промышленного строительства нашли применение специ-
альные аэрационные фонари: системы КТИС, ЦНИИПСК, Гипромеза,
инж. Батурина, МИОТ-2, ЛенПСП (рис. XVI-7) и др.
Фонарь КТИС (рис. XVI-7, в) имеет с обеих сторон ветроза-
щитные панели поворотного типа, обеспечивающие его незадуваемость.
Нижнеподвесные ветрозащитные панели укреплены внизу на консолях
рам. Поворот панелей позволяет регулировать количество выходящего из
цеха воздуха. В теплое время года панели открывают максимально (на 40°
от вертикали), а в холодное - на меньший угол или полностью притворя-
ют.
Фонарь КТИС является наиболее экономичным. Его используют для
аэрации цехов со средним количеством тепловыделений и круглосуточ-
ной работой в них.
Фонарь ЦНИИПСК (рис. XV1-7, г) по конструкции отлича-
ется от фонаря типа КТИС тем, что его ветрозащитные панели имеют
среднюю подвеску. Это позволяет поворачивать панели с меньшими уси-
лиями.
353
Рис. XVI-7. Аэрационные фонари:
а - схемы для определения незадувасмости прямоугольных фонарей (разрез по
фонарной панели и план покрытия многопролетного здания с фонарями); б -
световой фонарь с ветрозащитными панелями; в - фонарь КТИС; г - фонарь
ЦНИИПСК; д - фонарь Гипромеза; е - фонарь Батурина; ж - фонарь Миот-2;
з - фонарь ЛснПсП; / - ветрозащитная панель; 2 - клапаны; 3 - жалюзи; 4 - глу-
хое остекление
354
Фонарь Гипромсза (рис. XV1-7, д) используют только для
аэрации. Незадуваемость фонаря обеспечивается его формой поперечного
сечения. Интенсивность вытяжки через фонарь регулируют посредством
клапанов из двух плоскостей. Атмосферные осадки, попадающие внутрь
фонаря, отводятся на крышу здания по наклонным поверхностям через
щели у основания фонаря. Чаще всего такие фонари устанавливают в тех
зданиях, в которых в зимнее время не требуется поддерживать положи-
тельную температуру (мартеновские цехи и др.).
Фонарь системы Батурина (рис. XVI-7, е) относится к
категории светоаэрационных. Он состоит из двух частей, причем наруж-
ные боковые плоскости имеют глухое остекление, а внутренние оборудо-
ваны управляемыми жалюзийными решетками. Фонарь устраивают с раз-
рывами по длине, а торцы частей ограждают перегородками. При любом
направлении ветра стенки фонаря и поперечные перегородки отражают
набегающие потоки воздуха, создавая разрежение в межферменном про-
странстве. Применяют фонари системы Батурина для освещения и аэра-
ции производственных зданий с несколько повышенной запыленностью
(10-15 мг/м3). В таких фонарях легче механизировать процесс открыва-
ния и закрывания части створок и регулировать расход воздуха.
Фонарь системы МИОТ-2 (рис. XVI-7, ж) с обеих сто-
рон имеет стационарные ветрозащитные панели, укрепленные на консо-
лях рам. Интенсивность воздухообмена в зависимости от направления и
скорости ветра регулируют нижними и верхними створками (клапанами),
которые шарнирно связаны с ветрозащитными панелями. На крыше фо-
наря предусмотрены вертикальные шиты, препятствующие попаданию
дождя через горловину фонаря в цех. Фонарь МИОТ-2 отличается от
других типов аэрационных фонарей большей производительностью (до
30000 м3/ч на I м его длины).
Рис. XV1-8. Детали фонаря КТИС:
а - карниз; б- нижняя часть; в - узел навески ветрозащитной панели; 1-2- эле-
менты рамы фонаря; 3 - ветрозащитная панель; 4 - оцинкованная сталь; 5 - пли-
та покрытия; 6 - подшипник из швеллера № 8
355
У фонаря системы ЛенПСП (рис. XVI-7, а) имеются
горизонтальные шиты по обе стороны горловины и подвижные жалюзи в
боковых стенках. Горизонтальные щиты исключают задувание фонаря
при малой скорости ветра, а жалюзи препятствуют попаданию атмосфер-
ных осадков в помещение. В конструкции фонаря можно устанавливать и
вертикальные ветрозащитные щиты, но тогда снижается его производи-
тельность. Используют фонари такой системы для аэрации горячих це-
хов.
На рис. XVI-8 показаны конструктивные детали фонаря системы
КТИС.
Глава XVII. ПОЛЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Требования к полам. Полы относятся к одним из наиболее трудоем-
ких в устройстве элементов зданий. Доля работ по их выполнению сос-
тавляет около 17,5%, при этом около 70% всех трудозатрат падает на руч-
ные работы.
При выборе вида и конструкции пола исходят из характера производ-
ственных воздействий на него и обеспечения долговечности и эксплуата-
ционной надежности пола.
Воздействия на полы подразделяют на следующие: механические -
удары при производственных процессах, ремонтах, монтаже и демонтаже
оборудования; ходьба работающих и движение безрельсовых транспорт-
ных средств; перекатывание и передвижка различных предметов; нагруз-
ки от оборудования, продукции и т.п.; жидкостные - действие воды, ма-
сел, кислот, щелочей, веществ животного происхождения, органических
растворителей; тепловые - воздействие горячих предметов, жидкостей,
нагретого воздуха и т.п.
Полы промышленных зданий должны удовлетворять следующим тре-
бованиям: обладать высокой механической прочностью, ровной и глад-
кой поверхностью; не скользить; мало истираться и не пылить при езде
тележек и ходьбе; иметь хорошую эластичность, устраняющую поврежде-
ние предметов при падении на пол; быть бесшумными при езде тран-
спортных средств и ходьбе людей; обладать малым коэффициентом теп-
лоусвоения, что предотвращает ощущение холода у стоящих на полу лю-
дей; иметь высокую стойкость против возгорания, водонепроницаемость
и стойкость против химической агрессии (кислот, щелочей); не прово-
дить электроток; обеспечивать возможность проведения быстрого и лег-
кого ремонта; быть индустриальными в строительстве, легко очищаться и
долго сохранять хороший внешний вид.
Практически нет такой конструкции пола, которая одновременно
удовлетворяла бы всем перечисленным требованиям. В максимальной
356
степени пол должен удовлетворять тем требованиям, которые вытекают
из специфики данного производства. Если на пол будет воздействовать
одновременно несколько факторов с противоположными требованиями,
то тип пола выбирают по наиболее важным для данного производствен-
ного участка факторам.
Из числа допустимых к применению в данных условиях следует отда-
вать предпочтение типу пола, при котором достигаются надежность и
долговечность при экономном расходовании цемента, металла, дерева и
других строительных материалов, а также минимум трудозатрат на уст-
ройство и эксплуатацию. Выбранный вариант конструктивного решения
пола должен исключать использование токсичных строительных материа-
лов, компонентов и материалов, не обеспечивающих нужные гигиениче-
ские условия для людей. Удешевлению полов существенно способствует
использование местных строительных материалов и механизация работ
по их устройству. Внешний вид пола во многом определяет архитектуру
интерьера.
Любой технологический процесс расчленяется на отдельные опера-
ции, поэтому в одном здании на различных производственных участках
часто предусматривают полы нескольких типов.
В проектной документации должны быть планы полов с указанием в
каждом отделении типов и деталей полов, а также применяемых для них
материалов и изделий.
Конструктивные элементы полов. Основными конструктивными эле-
ментами полов являются покрытие, подстилающий слой, прослойка,
стяжка, гидроизоляция и основание.
Покрытие - верхний слой пола, непосредственно подвергаю-
щийся эксплуатационным воздействиям. Тип покрытия пола производст-
венных помещений назначают в зависимости от вида и интенсивности
механических, жидкостных и тепловых воздействий с учетом специаль-
ных требований.
В настоящее время в промышленном строительстве применяют более
80 различных типов покрытий полов. В зависимости от материала по-
крытия различают полы бесшовные со сплошными покрытиями, из
штучных, рулонных и листовых материалов. Бесшовные полы выполняют
из бетона и бетона с различными добавками, асфальтобетона, цементно-
песчаного раствора, полимеров, ксилолита и других материалов. Полы с
покрытием из штучных материалов являются более трудоемкими в изго-
товлении. Для устройства таких полов используют железобетонные и ме-
таллические плиты, керамические, пластмассовые плитки, деревянные
торцовые шашки, кирпич и др.
В практике строительства наибольшее применение имеют бетонные
монолитные бесшовные полы с различными добавками, придающими им
357
необходимые свойства. Объем применения таких полов составляет около
40%. Полы из чугунных и стальных плит (их доля составляет около 3%)
применяют в строго обоснованных случаях, а полы из рулонных (линоле-
ум, плиты ПХВ) и листовых материалов (цементно-стружечные плиты и
др.) применяют в основном во вспомогательных помещениях.
Подстилающий слой - элемент пола, распределяющий на-
грузки на грунт. Его выполняют из бетона, асфальтобетона, гравия, щеб-
ня, песка и других материалов. Бетонный подстилающий слой рекомен-
дуется при воздействии на конструкцию пола агрессивных сред. Толщину
подстилающего слоя определяют по расчету в зависимости от действую-
щей на него нагрузки и принимают: из бетонов классов В22,5 и выше -
не менее 100 мм; песчаного - 60 мм; гравийного, щебеночного и шлако-
вого - 80 мм. В бетонных подстилающих слоях полов, при эксплуатации
которых возможны перепады температур, предусматривают деформаци-
онные швы, располагаемые во взаимно перпендикулярных направлениях
через 8... 12 м.
Прослойка - промежуточный слой, связывающий покрытие с
нижележащим слоем или служащий для покрытия упругой постелью.
Назначение типа прослойки производят в соответствии с характером воз-
действий на пол жидкостей и температур. В качестве прослоек исполь-
зуют: цементно-песчаный раствор (толщина слоя 10-15 мм), цементно-
песчаный раствор с добавками латекса (10-15 мм), жидкое стекло с уп-
лотняющей добавкой (10-12 мм), связующие на основе битумных мастик
(2-3 мм), синтетических смол (3-4 мм), мелкозернистого бетона класса
не ниже ВЗО (30-35 мм). В полах из металлических и бетонных плит
устраивают песчаные прослойки толщиной от 60 до 220 мм.
Прослойки могут выполнять теплоизолирующие функции. В этом
случае для их устройства используют различные теплоизоляционные ма-
териалы с толщиной слоя от 60 до 150 мм.
Стяжка - слой пола, служащий для выравнивания поверхности
нижележащего слоя, укрытия различных трубопроводов, распределения
нагрузок по нежестким слоям пола на перекрытии, обеспечения норми-
руемого теплоусвоения пола, придания покрытию пола заданного уклона.
Стяжки выполняют: для выравнивания нижележащего слоя и укры-
тия трубопроводов - из бетона класса не ниже В 12,5 или цементно-пес-
чаного раствора с прочностью на сжатие не ниже 15 МПа (150 кг/см2);
для создания уклона на перекрытии - из бетона В7,5 или цементно-пес-
чаного раствора с прочностью на сжатие не ниже 10 МПа (100 кг/см2);
под наливные полимерные покрытия - из бетона класса не ниже В15 или
цементно-песчаного раствора с прочностью на сжатие не ниже 20 МПа
(200 кг/см2). Легкий бетон в стяжках используют лишь в случаях необхо-
димого обеспечения нормируемого теплоусвоения покрытия пола.
358
Гидроизоляция - элемент пола, препятствующий проникно-
вению через пол сточных вод и других жидкостей, а также прониканию в
пол грунтовых вод. Гидроизоляцию от проникания сточных вод и других
жидкостей устраивают при средней и большой интенсивности воздейст-
вия на пол: воды и нейтральных растворов - в полах на перекрытии, на
просадочных и набухающих грунтах основания, а также в полах на пучи-
нистых грунтах основания пола в неотапливаемых помещениях; органи-
ческих растворителей, минеральных масел и эмульсий из них -только в
полах на перекрытии; кислот, щелочей и их растворов, а также веществ
животного происхождения - в полах на грунте и на перекрытии. Гидро-
изоляцию предусматривают и при отсутствии воздействия на пол сточ-
ных вод средней и большой интенсивности, когда бетонный подстилаю-
щий слой расположен в зоне опасного капиллярного поднятия грунтовых
вод или ниже уровня отмостки здания.
Гидроизоляцию устраивают в основном оклеечную из изола, гидро-
изола, бризола, полиизобутилена, поливинилхлоридной пленки и поли-
этилена. При устройстве гидроизоляции из материалов на основе битума
ее выполняют в 2 слоя, из полимерных материалов - в I слой. При боль-
шой интенсивности воздействия жидкостей на пол, а также под сточны-
ми лотками, каналами, трапами число слоев гидроизоляции из указанных
материалов увеличивают соответственно на два и один слой.
Основания под полы.В многоэтажных зданиях основани-
ем под полы служат плиты междуэтажных перекрытий, а в одноэтаж-
ных - грунты основания. Пол устраивают только на грунтах, исключаю-
щих возможность деформации конструкции от просадки грунта.
В качестве оснований под полы не допускаются торф, чернозем и
другие растительные грунты. При использовании под основание пола ес-
тественных грунтов с нарушенной структурой или насыпных грунтов их
предварительно уплотняют. При пучинистых грунтах в основании пола,
когда возможно их промерзание, полы утепляют, для чего в его конст-
рукцию вводят теплоизолирующий слой либо производят замену пучини-
стого грунта непучинистым.
Особые меры должны быть приняты по понижению грунтовых вод,
если их уровень может находиться в зоне основания и подстилающего
слоя.
При укладке бетонного подстилающего слоя на основание из не-
скольких грунтов в них втапливают щебень или гравий на глубину не
менее 40 мм.
Полы со сплошными покрытиями являются наиболее распространен-
ными в промышленных зданиях. По сравнению с конструкциями полов
из штучных материалов они лучше поддаются механизации устройства и
во многих случаях дешевле.
359
Бетонные полы устраивают в цехах с повышенной влаж-
ностью, при попадании на пол минеральных масел и органических раст-
ворителей. Они обладают высокой прочностью против механических во-
здействий вследствие интенсивного движения транспорта, падения пред-
метов и др. Их устраивают из бетонов классов В15-В40. В большинстве
случаев толщина бетонного покрытия является достаточной от 20 до
50 мм. Бетонные полы, как правило, устраивают из двух или трех слоев
бетона (рис. XVII—1, а). К числу существенных недостатков бетонных
полов следует отнести: нестойкость против воздействия кислот и щело-
чей, пыльность и непривлекательный внешний вид.
Рис. XVJ1-1. Основные типы полов в производственных помещениях
(разрезы):
а - бетонные; б - металлоиементные; в - жаростойкие бетонные; г - силикатные;
д - асфальтобетонные; е - полимерцементобетонные; ж - полимерные налив-
ные; з - сборные из комплексных бетонных плит; и - брусчатые каменные; к -из
торцовой деревянной шашки; л - из металлических плит; м - из линолеума
360
Все это значительно сужает область применения бетонных полов.
Кроме того, укладка бетонных слоев и затирка верхнего слоя являются
достаточно трудоемкими операциями.
Для получения необходимых качественных характеристик и сниже-
ния трудозатрат при устройстве бетонных полов используют различные
составы покрытий. Так, для улучшения эстетических и гигиенических ка-
честв устраивают мозаичное покрытие, для чего в бетон добавляют пиг-
менты или крошку и песок мозаичного состава, содержащие мрамор, ба-
зальт, гранит и др. Поверхность такого пола, как правило, шлифуют.
Для повышения прочностных качеств бетонных полов покрывочный
слой устраивают из смеси цемента и металлических добавок. Смесь из
цемента и металлического порошка или окалины втирают в незатвердев-
шую поверхность бетона с помощью механических заглаживающих уст-
ройств. В результате образуется пол с бронированной поверхностью, вы-
сокопрочный и стойкий к износу (рис. XVII-1, б). Толщина упроченного
верхнего слоя достаточна от 3 до 6 мм. Расход металла у таких полов в
5 раз меньше, чем у полов из металлических плит. Для устройства метал-
лобетонных полов могут быть использованы стальные и чугунные струж-
ки и опилки размером до 5 мм.
Для механизации устройства бетонных полов и снижения доли руч-
ного труда используют различные способы бетонирования (виброуплот-
нение, вибровакуумирование и др.) и бетонные смеси с более высокими
пластическими свойствами. Высокопластичные бетонные смеси, получае-
мые введением в бетон сулерпластификаторов (различные полимерные
добавки), требуют значительно меньших затрат ручного труда для распре-
деления их по площади бетонирования.
В ряде цехов полы подвергаются, помимо механических, тепловым
воздействиям. Температура попадаемых на них предметов нередко сос-
тавляет 700°С и более. В этих случаях покрытие выполняют из жаростой-
ких бетонов.
Жаростойкие бетонные покрытия выполняют на основе глиноземис-
тых цементов, жидкого стекла и различных видов портландцементов. По-
крытия на основе глиноземистых цементов являются более жаростой-
кими, они выдерживают температуру до 1700°С. Учитывая высокую стои-
мость глиноземистых цементов (они в 3-4 раза дороже портландцемента),
их применяют, главным образом, при воздействии температур свыше
1000°С. Жаростойкие бетонные покрытия на основе жидкого стекла обес-
печивают высокую стойкость к тепловым воздействиям при температурах
700...800°С, а покрытия на основе портландцемента без специальных до-
бавок - при температурах !00...250*С и с тонкомолотыми добавками (зо-
ла-унос, доменный шлак, шамот, доломитовая мука, кварц и т.п.) - до
1000°С.
361
Покрытия из жаростойкого бетона укладывают в два слоя общей тол-
щиной не менее 120 мм. Нижний слой, который на 30 мм меньше верх-
него, армируют сетками из арматурной стали диаметром 5-6 мм с раз-
мером ячеек 80 х 80 мм (рис. XVII-1, в).
Полы с покрытиями из бетонов на основе жидкого стекла (силикат-
ные полы), кроме жаростойкости, обладают хорошей стойкостью против
воздействия серной, соляной, азотной, уксусной и других кислот, а также
растворов солей кислотной реакции. Силикатные покрытия устраивают
толщиной 30-50 мм. Для повышения прочности на кислотостойкое по-
крытие наносят слой лака, который защищает поверхность пола от раз-
рыхления и вымывания жидкого стекла (рис. XVII-1, г).
Асфальтобетонные покрытия выполняют из смеси битума с мине-
ральным порошком, песком, щебнем или гравием (рис. XVII-1, Э). Круп-
ность щебня или гравия не должна превышать 20 мм. Асфальтобетонные
покрытия полов толщиной 25-50 мм применяют в мокрых зонах здания
без воздействия органических растворителей, горячей воды, с умеренным
движением. Такие покрытия не допускают движение транспорта на гусе-
ничном ходу, а также значительные удары. Асфальтобетонные покрытия
устраивают по гравийным, щебеночным и бетонным подстилающим сло-
ям.
В производственных помещениях, где к полам предъявляются особо
высокие требования к чистоте (медицинская, электронная, авиационная
и другие отрасли промышленности) устраивают полимерцементобетон-
ные и полимерные наливные полы.
Полимерцементобетонные полы выполняют из сме-
си цемента, песка, щебня, пигментов и полимерных добавок. Включение
в обычный бетон полимеров значительно повышает его прочность при
растяжении и ударах (в 2-3 раза), увеличивает износостойкость и пони-
жает пылеотделение при эксплуатации.
В качестве полимерных добавок используют поливинилацетатные ди-
сперсии или дивинилстирольный латекс. Поливинилацетатно-цементно-
бетонные полы применяют при воздействии на них минеральных масел,
масляных эмульсий и органических растворителей, а латекс-цементобе-
тонные - при воздействии воды, минеральных масел и растворов щело-
чей малой интенсивности.
Полимерцементобетонные покрытия укладывают слоем толщиной
20 мм по бетонному подстилающему слою, плитам перекрытия или стяж-
ке из мелкозернистого бетона класса В15 (рис. XVII-1, е).
Наливные полы с полимерными покрытиями
относятся к числу наиболее ’’чистых". Они беспыльны, могут иметь раз-
нообразный по цвету и рисунку вид, удобны в устройстве и эксплуата-
ции. Конструкция таких полов включает бетонный подстилающий слой
362
(перекрытие), стяжку и покрытие из наливного или мастичного состава
(рис. XVI1-1, ж).
В качестве полимерных связующих для наливных покрытий исполь-
зуют эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые, акриловые смолы,
смешанные с пигментами и другими возможными добавками.
В нашей стране наибольшее применение имеют мастичные покрытия
на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВАД). Такие покрытия при-
менимы только в сухих условиях эксплуатации и при отсутствии дви-
жения какого-либо транспорта. Для обеспечения водостойкости и неко-
торого повышения износостойкости ПВАД покрывают лаками -пектаф-
талевым, полиуретановым и др.
Прочность и надежность наливных полимерных полов в основном
зависит от прочности и ровности поверхности стяжек. Хорошими качест-
вами обладают стяжки, выполненные из гипса. По сравнению с цемент-
но-песчаными они имеют свойства саморазравниваться и самопроиз-
вольно образовывать ровную и гладкую поверхность, не требующую
шлифования. Нанесение мастик по стяжке производят в один-два слоя
толщиной 1,5-2 мм каждый.
Полы с покрытиями из штучных, рулонных и листовых материалов
наиболее эффективны, когда их изготавливают из крупноразмерных ком-
плексных элементов высокой заводской готовности. Комплексные эле-
менты сборных конструкций полов, как правило, представляют собой го-
товый участок пола, состоящий из покрытия и нижней основы, выполня-
ющей функции подстилающего слоя.
Полы из крупноразмерных комплексных бе-
тонных плите размером основных элементов 3x3 и доборных раз-
мерами 1,5x1,5 и 1x1 м выполняют с покрытиями из жаростойкого, моза-
ичного бетона, поливинилацетатно-цементобетонными и латекс-цемент-
нобетонными, а также из стальных штампованных перфорированных
плит.
Комплексные бетонные плиты имеют толщину 120, 140 и 160 мм - в
зависимости от нагрузки, действующей на них. Плиты по контуру имеют
пазы и гребни, что обеспечивает ровность пола без заделки стыков. Их
укладывают по песчаному основанию толщиной 60 мм при полах на
грунте и 20 мм - при полах на перекрытии (рис. XVI1-1, з). Такие конст-
рукции полов по сравнению с монолитными и с покрытиями из мелко-
размерных элементов имеют значительно меньшую трудоемкость при
устройстве в построечных условиях. Кроме того, полы из сборных круп-
норазмерных элементов эффективны при реконструкции и переоснаще-
нии промышленных зданий, их можно устраивать при любой темпера-
туре наружного воздуха, они более экономичны по расходу материалов.
Их можно применять в разнообразных производственных условиях.
363
Полы из мелкоразмерных блоков, плит и
других элементов по своей конструкции и областям приме-
нения весьма разнообразны. Их выполняют из бетонных блоков и пли-
ток, керамики, шлакоситалла, металла, дерева, полимерных материалов,
камней, кирпича и других материалов.
В отечественной и зарубежной практике промышленного строитель-
ства широко применяют полы из бетонных блоков разнообразной формы
в плане (квадратной, прямоугольной и др.). В отечественном строитель-
стве применяют блоки из бетона размером 300x300 и 400x400 мм при
толщине 50, 80, 100 и 120 мм, а из полимеропилочного бетона - толщи-
ной 30 мм. Блоки полимеропилочного состава (карбомидно-формальде-
гидные смолы с добавками древесных опилок) обладают более высокими
теплотехническими свойствами и ударной вязкостью. Блоки укладывают
по прослойке из песка толщиной 20...40 мм. Высокую ровность поверх-
ности полов обеспечивает соединение блоков при помощи паза и гребня.
Бетонные блоки, как и комплексные плиты, выполняют с разнообразны-
ми покрытиями (мозаичными, жаростойкими и т.п.).
Плиточные полы в промышленных зданиях устраивают в основном
из керамики, шлакоситалла и литого шлака и на основе синтетических
материалов. Плитки укладывают по прослойке из цементно-песчаного
раствора, раствора на жидком стекле или на мастиках (битумных) и смо-
лах. Полы из керамических (метлахских) плиток обладают сравнительно
высокой водостойкостью и прочностью, большей твердостью, хорошим
сопротивлением истиранию и кислотостойкостью. Они имеют разнооб-
разную форму и приятный внешний вид, однако не стойки против меха-
нических воздействий и трудоемки в изготовлении.
Наибольшее распространение получили плитки размерами 100x100 и
150x150 мм при толщине 10, 13 и 17 мм. Конструкция пола из керамиче-
ских плиток в промышленных зданиях аналогична гражданским.
Шлакоситалловые плиты, получаемые методами прессования или
непрерывного проката из смеси металлургических шлаков со специаль-
ными добавками, имеют размеры 300x300, 400x400, 500x500 и 600x600 мм
при толщине 8... 10 мм при глянцево-гладкой поверхности и 17...20 мм -
при рифленой. Плиты выпускают белого, темно-серого, красно-коричне-
вого и других цветов. Они отличаются исключительной износостой-
костью и водонепроницаемостью. Они стойки против воздействия кислот
и щелочей, легко очищаются от производственных загрязнений. Однако
они довольно хрупки и скользки при ходьбе и сложны в устройстве, так
как требуют специальных прослоек (замазок) в зависимости от условий
эксплуатации.
364
Каменные полы из природного камня, кирпича и плит каменного
литья устраивают на участках зданий, подвергаемых интенсивным меха-
ническим и химическим воздействиям.
Брусчатые каменные полы (рис. XVII-1, и) из гранита, базальта, диа-
база и других прочных материалов укладывают по песчаному, цементно-
песчаному, мастичному подстилающему слою или по слою из жидкого
стекла. Размеры брусчатки обычно составляют 150 х 200 мм при высоте
120-160 мм. Толщина прослойки из песка должна быть 10-15 мм, из мас-
тики - 2-3 мм, из раствора и жидкого стекла - 10-15 мм.
Кирпичные (клинкерные) полы применяют в тех же случаях, что и
брусчатые. Они имеют с ними и аналогичную конструкцию. Укладывают
кирпичи на ребро или плашмя.
Полы из торцовых шашек (рис. XVII—I, к) применяют в помещениях,
где они подвергаются ударам при падении предметов массой от 10 до
15 кг, а также в помещениях, где при падении на пол предметы (ин-
струмент, детали) не должны повреждаться. Кроме этого, их применяют в
отапливаемых зданиях с относительной влажностью воздуха до 60% при
работах, выполняемых сидя или стоя, не требующих систематического
физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей. Деревян-
ные шашки из антисептированной здоровой древесины хвойных и лист-
венных пород прямоугольной формы имеют размеры по ширине
50...100 мм, длине - 80...250 мм и высоте - 60 и 80 мм. Шашки могут
иметь по середине сторон вертикальные треугольные пазы. Шашки без
пазов укладывают по прослойке из песка толщиной 10...20 мм или горя-
чей мастики - 1...3 мм, шашки с пазами укладывают по прослойке жир-
ного пека (смесь каменноугольного пека и каменноугольного масла).
Вертикальные каналы и швы между шашками заливают горячим сухим
пеком.
Металлические полы (рис. XVII—1, д) из чугунных дырчатых и сталь-
ных штампованных перфорированных плит устраивают по прослойке из
бетона или песка. Такие полы применяют как специальные только на
участках, предусматривающих движение тележек на металлических ши-
нах, перекатывание круглых металлических предметов и при воздействии
высоких температур (до 1400сС).
Чугунные дырчатые плиты имеют размеры 248x248 и 298x298 мм.
При укладке на растворе снизу они имеют ребра жесткости и шипы тре-
угольного сечения для сцепления с бетоном. Лицевая поверхность плит
может быть гладкой или рифленой. Чугунные плиты, укладываемые на
песке, также имеют снизу ребра жесткости, а по периметру шесть опор-
ных выступов, обеспечивающих взаимную связь между отдельными пли-
тами и ровность пола. Высота ребер составляет 30 и 42 мм при толщине
плит 6 мм.
365
Стальные штампованные плиты размером 300x300 мм изготовляют из
горячекатаной стали толщиной 3 мм. Их укладывают, как правило, на
прослойке из мелкозернистого бетона.
Полы из поливинилхлоридных, кумарановых, резиновых и фенолито-
вых плиток по сравнению со сплошными и мастичными покрытиями
наиболее удобны при замене поврежденных участков пола любой площа-
ди. Они обладают большими эстетическими возможностями, так как
могут иметь различную форму (прямоугольную, квадратную, фигурную),
фактуру (гладкую и рифленую) и цвет (одноцветные и многоцветные).
Поливинилхлоридные и кумарановые плитки к поверхности стяжки при-
клеивают клеями и мастиками: кумараново-каучуковыми (КН-2, КН-3),
латексными типа "бустилат", полиуретановым аэрозольным клеем и др.
Полы из таких плиток достаточно прочны, водостойки, бесшумны, элас-
тичны.
Полы из фенолитовых плиток прочнее керамических, температуро-
стойки, паро- и водонепроницаемы. Однако вследствие дефицитности
смол, требующихся на изготовление плиток, применяются пока недоста-
точно широко. К недостаткам полов из плиток следует отнести наличие в
покрытии пола большого количества швов, что снижает их долговечность
и гигиеничность.
Полы из рулонных и листовых м ат е р и а л о в от-
личаются меньшим количеством швов в покрытии, большим разнообра-
зием и меньшей трудоемкостью при устройстве.
Полы из рулонных материалов чаще всего выполняют из линолеума
(рис. XVI1-1, м). Их изготавливают безосновными и с упрочняющей или
тепло- и звукоизолирующей основой. Безосновный линолеум из поливи-
нилхлорида и резины (релин) отвечает повышенным санитарно-гигиени-
ческим требованиям. Его применяют во влажных условиях эксплуатации.
Вследствие эластичности, мягкости и незначительной толщины лино-
леум укладывают только по ровному и прочному основанию. Подстила-
ющий слой делают, как правило, из бетона, а стяжку - из цементно-пес-
чаного раствора.
К полам из листовых материалов относят полы из твердых и сверх-
твердых древесно-волокнистых, древесно-стружечных, цементно-стру-
жечных и винилпластовых листов. Толщина листов в зависимости от ма-
териала составляет от 3-4 мм (древесно-волокнистые плиты) до 19 мм
(древесно-стружечные плиты). Полы из древесно-волокнистых и древес-
но-стружечных листов устраивают в основном во вспомогательных про-
изводствах, где отсутствуют высокие механические, температурные и
агрессивные воздействия на них. Перспективными покрытиями полов
являются листовые материалы на основе полимеров. Листы с верхним
слоем из винилпласта, полиэтилена, полипропилена и других материалов
366
обладают повышенной стойкостью, особенно в химических средах. Они
менее трудоемки в изготовлении.
Основные детали полов. В местах примыкания бетонных, цементных,
мозаичных и металлоцементных покрытий к покрытиям других типов
укладывают окаймляющие уголки, препятствующие обмятию и выкраши-
ванию покрытий (рис. XVII-2,a). Крепят уголки анкерами, которые заде-
лывают в подстилающий слой с шагом 0,5-0,6 м. Для крепления уголков,
опирающихся на теплоизоляционный слой, предусматривают бортики из
бетона.
Рис. XVI1-2. Детали полов промышленных зданий:
а,б - примыкание сплошных покрытий; в - то же, из штучных материалов; г-ж -
плинтусы; з - примыкание пола к каналу; и - сточный лоток; к - полы в зоне
железнодорожных путей; 1 - подготовка; 2 - уголок; 3 - анкер; 4 - пробки; 5 -
рейка; 6- крюки; 7-бетонный бортик; 8- стена; 9- деревянная галтель; 10-
мастика; 11 - плинтус пластмассовый; 12- плинтус из раствора; 13- плинтус из
керамических плиток; 14 - изоляция на мастике; 15 - съемные плиты; 16 - свар-
ная сетка; 17- канал; 18- плиточная изоляция; 19-то же, оклеенная; 20- под-
стилающий слой или плита перекрытия; 21 - железобетонные плиты; 22 -песок;
23 - брусчатка (кирпич, торцовая шашка и т.п.); 24 - железобетонная шпала
367
В местах стыков ксилолитовых покрытий с другими полами уклады-
вают окаймляющие деревянные рейки, которые прибивают к деревянным
антисептированным пробкам, заделываемым в подстилающий слой через
0,5-0,6 м (рис. XVII-2, б).
По периметру участков покрытия из металлических плит предусмат-
ривают крюки, закрепляющие крайние ряды плит. Эти крюки из стали
диаметром 10 мм ставят через 0,5 м и заделывают в подстилающий слой
или бетонный бортик (рис. XVII-2, в).
В местах примыкания полов к стенам, фундаментам под оборудова-
ние, колоннам и другим выступающим над полом конструкциям устраи-
вают гидроизоляцию, если на пол воздействуют сточные воды и другие
жидкости. Гидроизоляцию непрерывно продолжают на высоту не менее
300 мм от уровня покрытия пола. В этих же местах прибивают плинтусы
и галтели. При покрытиях поливинилацетатных, дощатых, паркетных, из
листовых и плиточных материалов применяют плинтусы из деревянных
реек или из полимерных материалов (рис. XVI1-2, г, д). При сплошных и
плитных бетонных, мозаичных, металлических и керамических покрыти-
ях на цементно-песчаной прослойке устраивают плинтусы из цементно-
песчаного раствора (рис. XVI1-2, е). В помещениях, где на пол воздейст-
вует вода, кислота или щелочь, плинтусы выполняют из керамических
или каменных литых плиток, а также из клинкерного или кислотостой-
кого кирпича (рис. XV1I-2, ж).
В помещениях со средней и большой интенсивностью воздействия на
пол жидкостей предусматривают уклоны полов. Величина уклонов сос-
тавляет: 0,5-1,0% - при бесшовных покрытиях (кроме бетонных всех ви-
дов); 1-2% - при покрытиях из брусчатки, кирпича и бетона всех видов.
Уклон полов на перекрытиях создают стяжкой, а полов на грунте -пла-
нировкой грунтов основания.
Примыкания полов к каналам и приямкам конструктивно испол-
няют, как показано на рис. XVII-2, з.
Покрытия лотков нужно выполнять из материалов (кирпича, плиток,
бетона), стойких к стекающей жидкости. Сплошные покрытия, устраива-
емые из бетона или цементно-песчаного раствора класса не ниже В22,5,
допускается устраивать только при стоке воды и растворов нейтральной
реакции (рис. XVI1-2, и). Гидроизоляция в лотках может быть оклеечной
и обмазочно-плиточной.
Трапы в полах для стока воды и нейтральных жидкостей делают
чугунными или из бетона, а для вод с примесью кислот и щелочей - из
керамических труб или с применением керамической облицовки.
В зоне железнодорожных путей полы обычно устраивают из брусчат-
ки, бетона класса не ниже В22,5, асфальтобетона и других материалов
(рис. XVI1-2, к). В зоне путей колеи 1524 мм покрытие пола делают раз-
368
борное (например из железобетонных плит) и располагают его на уровне
головки рельсов. Уклон пандуса прирельсовой зоны должен быть не кру-
че 1:3.
Уровень пола первого этажа должен находиться, как правило, выше
планировочной отметки примыкающей территории на 150 мм. При высо-
ком уровне грунтовых вод, когда подстилающий слой находится в преде-
лах высоты их капиллярного поднятия, уровень пола располагают на
500 мм выше планировочной отметки.
Глава XVIII. ЛЕСТНИЦЫ, ПЕРЕГОРОДКИ, ВОРОТА
И ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Лестницы в промышленных зданиях различают основные, служебные,
пожарные и аварийные.
Основные лестницы служат для связи между этажами и
для эвакуации людей. Наряду с этим лестницы могут выполнять большую
эстетическую роль в интерьере и внешнем облике здания. Так, вынесе-
ние лестничных клеток за пределы контура здания разнообразит архитек-
туру фасадов и нередко используется как средство архитектурной компо-
зиции.
В зависимости от высоты этажа лестницы выполняют двух-, трех-
маршевые и с большим количеством маршей (рис. XVHI-1). Лестничные
клетки могут быть решены в виде самостоятельной шахты или с опира-
нием лестничных площадок на ригели и другие элементы каркаса. В пер-
вом случае лестничные клетки имеют несущие стены, конструктивно не
связанные с основным каркасом.
Основные параметры лестниц - высоту подъема, уклон и ширину
маршей - принимают в зависимости от плотности пассажиропотоков,
степени огнестойкости и пожарной категории помещений и здания, а
также условий эвакуации. Высоту подъема маршей, как правило, ограни-
чивают и принимают в пределах от 1,2 до 2,1 м. Уклон маршей основных
лестниц составляет 1 : 2 (при ширине проступи 0,3 м), а лестниц подваль-
ных этажей и чердаков - 1:1,5 (при ширине проступи 0,26 м). Унифици-
рованные размеры ширины маршей составляют 1150, 1350, 1500 и
1750 мм. С этими размерами увязывают ширину эвакуационных выходов
и дверей.
С лестничными клетками обычно блокируют пассажирские и грузо-
вые лифты. Пассажирские лифты применяют при разнице отметок верх-
него и первого этажей более 15 м при условии, что на этих отметках име-
ются постоянные рабочие места или оборудование, требующее обслужи-
вания не менее трех раз в смену. Число и грузоподъемность лифтов
принимают в зависимости от пассажиропотоков.
369
Рис. XVIII—1. Типы основных лестниц промышленных зданий:
а - двухмаршевая с цельными маршами; б - трехмаршевая с отдельными ступе-
нями по косоурам; 1 - косоур; 2- ограждение; 3- балка; 4- лифт
При численности работающих в наиболее многочисленную смену на
всех этажах, расположенных выше 15 м, до 30 человек предусматривают
один лифт. Пассажирские лифты, выпускаемые отечественной промыш-
ленностью, рассчитаны на грузоподъемность 320, 500 и 1000 кг с разме-
рами кабин (ширина, глубина, высота) 1000x1200x2100; 1200x1400x2100;
2200x1200x2100; 1200x2200x2100 и 1800x1500x2100 мм. Кабины размеща-
ют в шахтах. Двери шахт и тамбуров-шлюзов перед лифтами должны
быть рассчитаны на пользование ими инвалидов, передвигающихся на
колясках.
Типовые грузовые лифты имеют грузоподъемность 500; 1000; 2000;
3000 и 5000 кг. Применяют также малые грузовые лифты грузоподъем-
ностью 100 и 160 кг. Габариты кабин грузовых лифтов составляют от
1000x1500x2000 до 3000x4000x2400 мм. Для перемещения крупногабарит-
ных грузов могут быть запроектированы лифты с нестандартными увели-
ченными размерами.
370
В зданиях высотой от планировочной отметки земли до отметки
черного пола верхнего этажа более 30 м предусматривают лифтовой холл,
который отделяют от других помещений и коридоров противопожарными
перегородками и противопожарными дверями.
Служебные лестницы устраивают для связи с рабочими
площадками, а также как дополнительные к основным лестницам между
этажами. Для связи с рабочими площадками служебные лестницы, как
правило, выполняют стальными с уклоном не более 1:1. Для прохода к
одиночным рабочим местам допускается уклон увеличивать до 2 : 1. Слу-
жебные лестницы выполняют маршевыми и в виде стремянок. Маршевые
лестницы состоят из сборных лестничных маршей и промежуточных пло-
щадок (рис. XVI11-2, а, 6). Несущие конструкции марша выполняют в
виде двух тетив из швеллеров, к которым прикрепляют ступени, имею-
щие только проступь.
Рис. XVI11-2. Служебные и пожарные лестницы:
а - служебная маршевая; б - верхний и нижний узлы опирания марша; в - лест-
ница-стремянка; г - пожарная лестница 1-го типа; д - то же, 2-го типа; / -швел-
лер №18; 2- уголок 50x5 мм; 3- полоса 40x4 мм; 4 - стержень диаметром 18 мм
через 300 мм; 5- пластина 100x100x6 мм; 6- уголок 80x80 мм
371
Такие лестницы шириной 600 и 700 мм используют для обслуживания и
ремонта мостовых кранов и другого оборудования. Лестницы шириной
600 мм применяют при высоте подъема не более 10 м.
Вертикальные лестницы-стремянки используют для индивидуального
пользования, например для подъема крановщика на посадочную площад-
ку (рис. XVIII-2, в).
Пожарные лестницы предусматривают в производственных
зданиях высотой более 10 м для подъема пожарных на кровлю. Они мо-
гут быть двух типов.
Первый тип применяют в зданиях для подъема на высоту от 10 до
20 м и в местах перепада высот кровель от 1 до 20 м. Лестницы первого
типа - вертикальные стальные шириной 0,7 м, начинающиеся с высоты
2,5 м, и с площадками при выходе на кровлю (рис. XVIII-2, г). С высоты
10 м вертикальные лестницы аналогично конструкциям стремянок обору-
дуются дугами через каждые 0,7 м с радиусом закругления 0,35 м и с
центром, отнесенным от лестницы на 0,45 м.
Второй тип пожарных лестниц - маршевый с уклоном не более 6:1,
шириной 0,7 м, начинающиеся с высоты 2,5 м от уровня земли. Через
каждые 8 м такие лестницы (рис. XVIII-2, д) имеют площадки с поруч-
нями. Их применяют для подъема на высоту более 20 м и в местах пере-
пада высот более 20 м.
Пожарные лестницы устанавливают по периметру здания не реже,
чем через 200 м. Их размешают напротив глухих участков стен. Крепят
лестницы к стенам или каркасу здания анкерами, располагаемыми по
высоте через 2,4-3,6 м.
Аварийные лестницы используют только для эвакуации людей из зда-
ния на случай пожара или аварии. Они имеют такие же конструкции, как
и стальные маршевые пожарные лестницы, но их обязательно доводят до
уровня земли.
Перегороди. Количество перегородок в производственных зданиях
стремятся сделать, по-возможности, минимальным, так как они затруд-
няют перепланировку помещений, ухудшают естественное освещение и
воздухообмен.
Конструкции перегородок решают в соответствии с требованиями
прочности, устойчивости, огнестойкости, индустриальное™ возведения,
а в отдельных случаях - с требованиями звуко-, термоизоляции и других
специальных требований. Наиболее целесообразны перегородки сборно-
разборной конструкции.
В зависимости от функционального назначения различают перего-
родки выгораживающего и разделительного типа.
Выгораживающие перегородки устанавливают на не-
полную высоту помещения. Их применяют для ограждения кладовых.
372
мест, опасных для прохода, трансформаторных подстанций и других под-
собных помещений.
В отечественной практике наиболее распространены консольные сет-
чатые стальные перегородки и панельные из асбестоцементных листов.
Сетчатые стальные перегородки выполняют двух типов (рис. XVIII-3).
Рис. XVIII-3. Выгораживающие перегородки из стальной сетки:
а - консольные сетчатые (общий вид и план); б - стойки из гнутых уголков и
прямоугольных труб; в - крепление сетки к стойкам; г - виды щитов консольных
сетчатых перегородок (рядовой, поворотный, с раздаточным окном, дверной);
д - крепление щитов к полу и между собой
Первый тип изготавливают на месте из стальной сетки, поставляемой
в рулонах или картах нужного размера, и стоек, из горячекатаных или
гнутых уголков. Стойки устанавливают с шагом 1,5 м и крепят к конст-
373
рукииям пола самозаанкериваюшимися болтами. Сетка крепится к стой-
кам прижимными накладками с помощью болтов (рис. XVII1-3, а~в).
Высота перегородок этого типа принята 1,8 м. Второй тип стальных сет-
чатых перегородок монтируют из щитов заводской готовности, номенк-
латура которых предусматривает, кроме рядовых, поворотные, с раздаточ-
ными окнами и дверные (рис. XVIII-3, г). Высота перегородок из щитов
может быть 1,8 и 2,4 м. Щиты состоят из каркаса, который выполняют из
стальных гнутых уголков, и заполнителя из сварной или плетеной оди-
нарной стальной сетки. Щиты устанавливают на покрытие пола и крепят
к нему самозаанкериваюшимися болтами. Между собой щиты соединяют
болтами (рис. XVIII-3, Э).
Выгораживающие панельные перегородки из асбестоцементных лис-
тов устраивают высотой 2,4 и 3,6 м. Их монтируют из панелей и стоек
(рис. XVII1-4, а). Панели состоят из плоских асбестоцементных листов
толщиной 10 мм и стальной обвязки из труб прямоугольного сечения.
Асбестоцементные листы крепят к обвязке стальными гнутыми уголками
и алюминиевыми профилями. Панели делают глухими, с дверными по-
лотнами и с раздаточными окнами. Размеры глухих панелей могут быть
6x2,4; 6x1,2; 3x2,4; 3x1,2; 1,5x1,2 и 1,5x2,4 м, а с дверными полотнами и с
раздаточными окнами - 1,5x2,4 м. Консольные стойки имеют высоту
3842 и 2512 мм. Их выполняют из гнутых замкнутых сварных профилей
(100x3 мм) или из холодногнугых швеллеров. Стойки устанавливают
через 6 м и крепят к бетонному подстилающему слою фундаментными
болтами с коническим концом.
Выгораживающие перегородки могут быть выполнены и из других
материалов и конструкций, например из профилированных или плоских
стальных листов, стекла и пластиков. Иногда перегородки делают комби-
нированными, когда нижнюю часть перегородок выполняют глухой, а
верхнюю из сетки или светопрозрачных материалов.
В зарубежной практике широко используют переставные и передвиж-
ные выгораживающие перегородки. Их выполняют, как правило, из эле-
ментов полной заводской готовности, монтируемых "насухо" и соединяе-
мых с помощью специальных деталей. Это делает возможным их повтор-
ное использование или передвижку по вертикальным и горизонтальным
направляющим элементам. Основные элементы перегородок выполняют
панельными из гипсобетона или каркасно-обшивными с использованием
легких листов, например гипсокартона и т.п.
Разделительные перегородки предназначены для пол-
ной изоляции смежных помещений. Их возводят на всю высоту здания
или этажа. По конструктивному решению разделительные перегородки
могут быть монолитными и сборными. Монолитные конструкции, в том
числе из мелкоштучных материалов, имеют преимущественное примене-
374
Рис. XVIII-4. Перегородки панельные из асбестоцементных листов в
стальной обвязке:
а - консольные выгораживающие; б - разделительные поперечные в одноэтажном
здании; в - сопряжение перегородок; / - колонна каркаса; 2 - стойки перегоро-
док; 3- панель рядовая; 4 - асбестоцементные листы в стальной обвязке с разме-
щением по месту; 5- фахверковые колонны; 6- фланец; 7- шпилька; 8- ригель
375
ние (их доля составляет около 50%). Монолитные конструкции, в том
числе из мелкоштучных материалов, имеют преимущественное приме-
нение (их доля составляет около 50%). Это объясняется их повышенной
технической надежностью и лучшим соответствием технологическим тре-
бованиям (герметичность, повышенная звуко- и теплоизоляция и т.д.).
Сборные перегородки выполняют из панелей (около 30%) и из каркасов
и обшивок (около 20%).
Кирпичные перегородки устраивают толщиной 120 и 250 мм. В одно-
этажных зданиях при высоте перегородок более 4 м их опирают на
фундаментные балки, а при высоте до 4 м - на утолщение в бетонной
подготовке пола. В многоэтажных зданиях перегородки опирают на меж-
дуэтажные перекрытия. Перегородки толщиной 120 мм армируют гори-
зонтальными стержнями и крепят через 3 м по вертикали к колоннам
подвижным соединением. Кирпичные перегородки возводят между ко-
лоннами или прислоняют к ним. Для устойчивости перегородок делают
кирпичные пилястры или крепят их к стальным фахверковым колоннам,
имеющим шаг 6 м. Существенным недостатком кирпичных и других мо-
нолитных конструкций перегородок является их стационарность, затруд-
няющая перепланировку помещений.
Из сборных конструкций перегородок распространены панельные пе-
регородки из тяжелого бетона, бетона на пористых заполнителях и гип-
собетона.
Железобетонные перегородки из тяжелого, легкого и ячеистого бето-
нов применяют в одноэтажных крановых и бескрановых производствен-
ных зданиях высотой от 3 до 18 м, а также в многоэтажных зданиях с вы-
сотой этажа от 3,3 до 7,2 м и в сельскохозяйственных зданиях высотой от
2,4 до 3,6 м. Перегородки из тяжелого бетона могут эксплуатироваться в
помещениях с любым влажностным режимом, а остальные - только при
сухом и нормальном режимах эксплуатации. Панели имеют размеры в за-
висимости от лх расположения и в соответствии с принятой унифика-
цией. Высота панелей может составлять 600, 900, 1200, 1500, 1800 и
3000 мм; максимальная длина панелей - 6000 мм. В местах примыкания к
подкрановым балкам, устройства температурных швов и у торцов стен
длину панелей принимают меньшей. В панелях высотой 3000 мм могут
быть предусмотрены проемы для устройства одной или двух дверей
(рис. XVIII—5, а). Толщина железобетонных и гипсобетонных панелей со-
ставляет 80 мм.
В одноэтажных зданиях панельные перегородки выполняют из двух
частей: нижней (самонесущей), состоящей из панелей на высоту, не
доходящую на 1,2 м до низа стропильных конструкций, и верхней (навес-
ной) - из фибролитовых или асбестоцементных листов по стальному кар-
касу (рис. XVII1-5, б).
376
Рис. XVI11-5. Разделительные перегородки:
а - железобетонные перегородки (рядовая; в местах примыкания к ригелям и
балкам; с дверным проемом); б - панельная перегородка в одноэтажном здании
(фрагмент поперечной перегородки); в - каркасно-обшивная перегородка в мно-
гоэтажном здании; 7 - фахверковая колонна; 2 - фибролит; 3 - швеллер №10;
4- панель перегородки; 5- ферма покрытия; 6- ригель из швеллеров №16 и №10
и уголка 50x5мм; 7- швеллер №12; 8- пакля; 9- плита покрытия; 10- основная
колонна; 11 - пластинка 170x80мм (крепится дюбелями); 12 - стальной анкер;
13- уголки 70x70x4мм длиной 60мм; 14 - уголок 80x50x6мм длиной 100мм; 15-
ригель или плита перекрытия; 16 - направляющая из холодногнутого швеллера
100x50x0.8мм; 17- гипсокартонные или гипсовые листы; 18- самонарезные вин-
ты; 19 - стальные обрамляющие элементы; 20 - пороизол или губчатая резина;
21 - минеральная вата
377
В продольных перегородках зданий с мостовыми кранами самонесу-
щие части доходят до низа подкрановых балок.
Панели прислоняют к основными фахверковым колоннам и крепят к
ним гибкими соединительными элементами подобно креплению стено-
вых панелей. Верхнюю часть перегородок из фибролита или асбестоце-
мента крепят к стальным ригелям крюками. Фахверковые колонны высо-
той от 3 до 18 м могут быть железобетонными и стальными. Стальные
фахверковые колонны целесообразны при высоте перегородок от 10,5 до
17,6 м. Их выполняют из двух швеллеров, а железобетонные -квадратно-
го и прямоугольного сечения. Фахверковые колонны устанавливают с
шагом 6 м на фундаменты и крепят шарнирно к фермам или балкам по-
крытия.
Обладая многими достоинствами, панельные конструкции перегоро-
док всех видов имеют недостатки: сложность сопряжения с элементами
каркаса, необходимость доборных элементов в местах примыкания к вы-
ступающим конструкциям здания и др.
Каркасно-обшивные перегородки по сравнению с панельными обла-
дают большими возможностями придания им необходимых функцио-
нальных качеств - повышенной звукоизолирующей способности, огне-
стойкости, ларонепроницаемости и т.д.
Перегородки выполняют с каркасом из металла или дерева. Каркас
перегородки включает верхний и нижний направляющие элементы и
стойки, располагаемые обычно с шагом 600 мм. В качестве обшивок и
заполнения каркаса применяют асбестоцементные, гипсоволокнистые,
гипсокартонные, цементно-стружечные и стальные профилированные
листы, а также панели из экструзионного асбестоцемента и профильное
стекло.
В многоэтажных зданиях с нормальным температурно-влажностным
режимом применяют каркасные перегородки с обшивкой из гипсокар-
тонных листов.(рис. XVI1I-5, в). При стальном варианте каркаса верхний
направляющий элемент крепят к ригелям или плитам перекрытий
посредством соединительных деталей, а нижний - к полу дюбелями. На-
правляющие элементы и стойки выполняют из унифицированного про-
филя швеллерного сечения 100x50x0,8 мм. В деревянном каркасе направ-
ляющие выполняют из брусков сечением 22x50 мм при высоте перегоро-
док до 4,2 м и 32x50 мм - при высоте перегородок более 4,2 м, а стойки
соответственно сечением 50x70 и 60x100 мм. Каркас обшивают гипсокар-
тонными листами толщиной 12 мм. Листы противоположных обшивок
располагают “вразбежку” и крепят по краям и посередине ширины к
каркасу шурупами. Стыки между листами шпаклюют, оклеивают бу-
мажной лентой и затирают. Для улучшения звукоизоляции пространство
между обшивками заполняют минераловатными плитами или матами, а в
378
местах примыкания к полу и перекрытию предусматривают упругие про-
кладки из пороизола или губчатой резины.
Каркасно-обшивные панели могут иметь длину до 6000 мм, высоту
1200 и 2400 мм. Толщина панелей, как правило, составляет 80-95 мм.
Гипсокартонные листы имеют существенный недостаток - без специаль-
ной обработки они являются источником распространения огня (предел
распространения огня составляет более 40 см). Более огнестойкими явля-
ются обшивки из гипсоволокнистых, цементно-стружечных и гипсостру-
жечных плит.
В зарубежной практике при изготовлении каркасно-обшивных пере-
городок используют конструкции с более разнообразными обшивками и
элементами соединения. Так, в Швеции стойки каркаса снабжают в верх-
ней части пружинной насадкой, которая позволяет в определенных пре-
делах регулировать их высоту и распирать направляющие между полом и
потолком без крепления их. В США, кроме механического крепления
листов обшивки, используют клеевое соединение. Клей специального со-
става на основе органического растворителя или воды обеспечивает
надежную прочность на отрыв и срез и сохраняет эластичность, позволя-
ющую компенсировать напряжение от усадки и других деформаций кон-
струкции. В качестве обшивок широко используют гипсокартонные лис-
ты с различными свойствами прочности, теплозащиты, водо- и огнестой-
кости. Для повышения прочностных, теплотехнических и огнестойких
качеств гипсокартонные листы выполняют с гипсовым сердечником, ар-
мированным стеклянными волокнами и с добавками на основе перлита,
а для увеличения водостойкости гипсовый сердечник пропитывают спе-
циальной битумной эмульсией. Для этих же целей и улучшенной отделки
используют нанесение на поверхность листов в заводских условиях вини-
лового или другого полимерного покрытия.
В производственных зданиях с герметизированными помещениями, в
которых должны быть созданы особые метеорологические условия для
обеспечения требований технологических процессов, устраивают алюми-
ниевые панельные перегородки и перегородки из профильного стекла.
В одноэтажных зданиях для устройства разделительных перегородок
могут быть использованы асбестоцементные панели со стальной обвяз-
кой, применяемые для устройства выгораживающих перегородок (см.
рис. XVI П-4, б, в).
Ворота предусматривают для проезда средств транспорта и прохода
людей. Кроме этого, ворота служат важным композиционным элементом
при решении архитектуры фасадов.
Расстояние между воротами устанавливают исходя из технологиче-
ских требований и условий эвакуации людей из помещений. Размеры во-
рот увязывают с габаритами транспортных средств и перемещаемых гру-
379
зов. Так, для автомобильного транспорта различной грузоподъемности
размеры ворот принимают 3x3; 3,6x3; 3,6x3,6 и 3,6x4,2 м, а для железно-
дорожного транспорта узкой и нормальной колеи - 4,2x4,2 и 4,8x5,4 м.
Для пропуска электрокаров устраивают ворота размером 2,4x2,4 м.
В зависимости от принципа действия ворота подразделяют на рас-
пашные, откатные и подъемные (рис. XVIII-6).
Рис. XVIП-6. Основные типы ворот промышленных зданий:
а - распашные; б - откатные; в - подъемные; г - раздвижные; д - раздвижные
складчатые; е - подъемно-поворотные
В свою очередь, распашные ворота могут быть распашными складча-
тыми, в которых одно из полотен разделено на две части, складывающие-
ся по вертикальной оси при открывании. Откатные ворота могут иметь
одно отодвигающееся в сторону полотно или два полотна, отводящиеся
при открывании в разные стороны. Иногда откатные ворота выполняют
раздвижными складчатыми, когда полотна дополнительно складываются
по вертикальной оси. В подъемных воротах различают подъемно-склад-
чатые, подъемно-поворотные и телескопические разновидности конст-
рукций открывания. Выбор способа открывания ворот зависит от интен-
сивности движения транспорта, размеров пространства перед воротами
для открывания и требуемой степени герметизации помещений. Все виды
ворот могут быть выполнены с ручным или механизированным открыва-
нием. Для районов с суровым и холодным климатом (расчетная темпера-
тура ниже -40°С) разработаны специальные варианты конструкций ворот.
Распашные ворота применяют в зданиях различного назна-
чения для проезда безрельсового и рельсового транспорта в помещения с
категориями производств пожарной опасности В, Г и Д. Распашные во-
рота не допускается применять в зданиях с агрессивной средой и в каче-
380
стве противопожарных. Ворота состоят из рамы, петель и полотна с при-
борами для открывания.
Полотна ворот могут быть выполнены из трубчатых профилей с за-
полнением филенками, панелями типа ’сэндвич'’, деревянными бруска-
ми, обшитыми водостойкой фанерой и с полистирольным заполнением
внутри или деревянными досками (рис. - XVIII-7). В левой створке по-
лотна, кроме ворот из досок, возможно устройство калитки.
Рама ворот состоит из ригеля и двух стоек, устанавливаемых на фун-
дамент и закрепляемых к нему анкерными болтами. Раму устанавливают
с наружной стороны стены здания. Стойки и ригель посредством плас-
тин крепят к закладным деталям стены. Полотна навешивают на раму с
помощью шарнирных петель. Фиксация полотна в закрытом и открытом
положениях осуществляется верхним и нижним запорными устройства-
ми. Типовые распашные ворота разработаны для координационных раз-
меров проемов ворот (ширина х высота): для ворот из трубчатого профи-
ля - 3x3; 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8x5,4 м; для ворот из панелей “сэндвич” -
ЗххЗ; 3,6x3,6 и 4,2x4,2; из досок - 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8x5,4; ворот клее-
фанерных - 2,4x2,4 и 3x3 м.
Рис. XVIII-7. Распашные ворота:
а - из трубчатого профиля; б - из панелей типа "сэндвич"; в - из досок; г - клее-
фанерные; / - калитка; 2- створка; 3- рама; 4- петля
381
Откатные ворота применяют в зданиях для проезда рельсо-
вого и безрельсового транспорта с интенсивностью движения 50-100 ци-
клов в сутки. Их можно устраивать в угловых пролетах, а также в про-
летах, имеющих шаг колонн 12 м. Откатные ворота с открыванием поло-
тен в две стороны (раздвижные ворота) обладают большей надежностью,
долговечностью и пропускной способностью.
Все типы откатных ворот, как правило, выполняют из легких несу-
щих элементов рам и полотен. Рамы и обвязку полотен выполняют из
гнутых профилей или из прямоугольных труб, а полотна из легких пане-
лей типа “сэндвич”, профилированных листов и др.
Откатные ворота с ручным открыванием (время открывания не более
60 секунд) с применением гнутых профилей состоят из полотна, моно-
рельса, двух кареток, уплотнительных профилей и колесоотбойников
(рис. XV111-8). Полотно заполняется трехслойными панелями, включаю-
щими минераловатные плиты марки 200, облицованные профилирован-
ным оцинкованным листом толщиной 0,8 мм. Несущей частью ворот яв-
ляется балка козырька, к которой крепится монорельс. Крепление балки
осуществляют с помощью крепежных элементов к колоннам каркаса или
фахверка. Полотно подвешивают к кареткам, которые установлены на
монорельсе и обеспечивают катание полотна. По периметру проема ворот
устанавливают обрамление из металлических профилей с уплотнительной
резиной, которые, взаимодействуя с утеплительными профилями полот-
на, обеспечивают герметичность. Конструкция ворот устанавливается с
наружной стороны стены здания и занимает два шестиметровых шага.
Откатные ворота могут иметь размеры 3x3; 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8х
х5,4 м. Их, как и распашные, не разрешается применять в зданиях с аг-
рессивной средой и в качестве противопожарных.
Ворота подъемного типа применяют в условиях боль-
шой интенсивности движения транспорта (около 100 циклов в сутки). По
сравнению с распашными и откатными воротами тех же размеров на их
открывание (закрывание) в ручном режиме требуется меньшее усилие (не
более 15 кг). Из числа различных типов подъемных ворот наибольшее
применение получили подъемно-складчатые с полотнами из панелей
типа "сэндвич", клеефанеры и досок.
В условиях весьма интенсивного движения применяют ворота рас-
пашного, откатного и подъемного типов с механизированным открыва-
нием, автоматическим управлением и воздушно-тепловыми завесами
(автобусные, троллейбусные парки, трамвайное депо и др.). Механизм
привода в таких конструкциях ворот размещают в верхней части ворот на
внутренней или наружной поверхностях стены. Внутренний привод до-
пускается во невзрывоопасных помещениях. Ворота подобного типа не
считаются эвакуационным выходом.
382
о
2
Откатные ворота с
В проема <g
9
180
90 60
—м
Наружная
грань
колонны
8
РИС. XVI11-8.
применением гнутых профилей из
тонколистовой стали:
Z - полотно ворот; 2 - колесоотбойник;
3 - монорельс с приводом; 4 - козырек;
5 - направляющая; 6 - элементы обрамле-
ния; 7- уплотнитель; 8- элемент крепле-
ния; 9 - прокладка; 10 - стойка фахверка;
11 - стойка рамы ворот; 12 - слив; 13 -
костыль
Двери в промышленных зданиях выполняют деревянными и металли-
ческими. В объектах точного приборостроения и других помещениях
чистых производств для обеспечения зрительной связи между помеще-
ниями применяют остекленные конструкции дверей. Наряду с обычным
исполнением двери могут быть специального назначения: противопожар-
ные, неискрящие, дымозащитные, с повышенной тепло- и звукоизоли-
рующей способностью и т.п. Особое внимание уделяют устройству на-
ружных дверей, через которые возможны значительные теплопотери при
интенсивном движении людей. В целях уменьшения теплопотерь преду-
сматривают тамбуры, тепловые завесы и другое. В случае применения
тамбуров их глубина должна быть больше ширины дверного полотна на
0,4-0,5 м.
Деревянные двери устраивают в зданиях с нормальным
температурно-влажностным режимом и пожаронеопасными производ-
ствами. Их выполняют в виде блоков, состоящих из коробки и полотен
(рис. XVI11-9, а).
383
384
Двухпольные двери могут иметь одинаковые и разные по ширине по-
лотна. Размеры дверей стандартизируют. Однопольные двери выполняют
шириной 884 и 984 мм (0,9 и 1,0 м), высотой: наружные двери - 2000 и
2300 мм, внутренние - 1800 и 2000 мм. Двухпольные двери делают шири-
ной 1274, 1474 и 1874 мм, высотой 2000 и 2300 мм.
Коробку деревянных дверей выполняют из брусков 94x56 мм. Наруж-
ные двери, как правило, выполняют с порогами, которые укрепляют
стальными полосами размером 14x4 мм на шурупах (через 100 мм). По-
лотна склеивают из досок толщиной 40 мм, отделывают облицовочной
фанерой или твердой древесно-волокнистой плитой. На нижней части
наружных дверей делают экранирующие накладки из бумажно-слоистого
пластика, оцинкованной стали или алюминия (ширина накладки
220 мм).
В противопожарных деревянных дверях полотна выполняют из двух
шитов, склеенных из досок и расположенных "вразбежку". Между щита-
ми прокладывают асбестовый картон. Щиты между собой соединяют гво-
здями и обрамляют обкладкой. Поверхность полотен обклеивают фане-
рой. Коробку и шиты пропитывают антипиренами, а все трущиеся части
выполняют из неискрящих металлов (сталь с латунью и т.п.).
Металлические двери из стали наиболее распространены
в зданиях из легких металлических конструкций. Алюминиевые двери
применяют в зданиях административного назначения и объектах точного
машиностроения, радиоэлектроники и других производств, характеризу-
ющихся высокими эстетическими качествами.
Стальные двери (однопольные и двухпольные) выполняют шириной
0,9; 1,5 и 1,8 м, высотой 2,1 и 2,4 м. Коробку и обвязку полотна двери де-
лают из стальных холодногнутых оцинкованных и окрашенных профи-
лей, а полотна - из трехслойных вставок, состоящих из наружных и
внутренних стальных листов и среднего слоя из полужестких минераль-
ных плит на синтетическом связующем (рис. XVII1-9, б).
Горизонтальные и вертикальные элементы обвязок коробки и полот-
на соединяют между собой при^омощи специальных уголков и самона-
резающих винтов.
Противопожарные стальные двери состоят из металлических рам
(вместо коробок) и полотен. Рамы крепят к конструкциям стен металли-
ческими анкерами. Полотна выполняют, как правило, из деревянных
щитов толщиной 40 мм со сплошным заполнением. Поверху полотен
устраивают обшивку из оцинкованной стали толщиной 0,5 мм по асбес-
товому картону толщиной 5 мм. Для обшивки кромок полотен, а также
трущихся частей применяют неискряшие цветные металлы.
Распространены металлические противопожарные двери с полотнами
из легких утепленных конструкций. Полотно двери в них выполняют из
385
металлических обшивок и менераловатных плит. Во избежание коробле-
ния двери при воздействии высоких температур предусматривают спе-
циальные механизмы, запирающие полотно в верхнем, нижнем и боко-
вом притворе, а для исключения проникания в соседнее помещение
продуктов горения по контуру полотна или коробок устанавливают гер-
метизирующие прокладки.
Стеклянные двери, чаще всего качающегося типа, устраива-
ют в главных входах и вестибюлях в месте интенсивного потока людей.
Полотна из стекла ’’сталинит" с обрамлением из алюминиевых профилей
(рис. XVIII-9, <?) навешивают к коробке из прокатных или гнутых про-
филей. В зависимости от интенсивности движения людей стеклянные
двери могут быть одно-, двух- и многопольными.
Подвесные потолки устраивают в зданиях, предназначенных для про-
изводств с постоянным температурно-влажностным режимом, а также в
помещениях с повышенными акустическими и эстетическими требова-
ниями. Подвесной потолок состоит из несущих и ограждающих элемен-
тов.
В качестве несущих элементов подвесного потолка используют балки
и подвески (рис. XVIII-10, а). Несущие балки, выполняемые из уголков,
подвешивают к покрытию (перекрытию) посредством стержней из круг-
лой стали. К несущим балкам крепят направляющие балки, которые в
зависимости от типа потолка выполняют из деревянных брусков, угол-
ков, тавров или труб.
Ограждающая часть подвесных потолков состоит из двух слоев. В ос-
нования помещают перфорированные стальные, алюминиевые или асбес-
тоцементные листы размерами от 500x500 до 1500x3000 мм. На них укла-
дывают звукопоглощающие материалы: маты из минеральной ваты, стек-
ловолокна, базальтового и др. волокон. На рис. XVII1-10, б-д показан
подвесной потолок из асбестоцементных листов размерами 500x500 и
1500x2500 мм.
Подвесные потолки можно устраивать из рулонированных предвари-
тельно напряженных алюминиевых лент шириной 980, 1480 и 1980 мм и
толщиной 1-1,5 мм. Каркасом такого потолка служат решетчатые биме-
таллические прогоны высотой 200 мм. Верхний пояс прогона (два уголка
75 х 50 х 5 мм) и решетка приняты стальные, а нижний пояс (из тавра) -
алюминиевый (рис. XVIII—10, е).
Прогоны крепят к нижнему поясу несущих конструкций покрытия
болтами. Шаг прогонов может быть равен 1000, 1500 и 2000 мм. Алюми-
ниевую ленту укладывают с натяжением по нижним поясам прогонов и
крепят к ним самонарезаюшими болтами или точечной сваркой. Такие
потолки удобны в монтаже и экономичны.
386
a - схема стального каркаса потолка; б - потолок из перфорированных асбе-
стоцементных плит; в - то же, стальных; г - то же, алюминиевых; д - то же, из
усиленных асбестоцементных плит; е - то же, из рулонированных алюминиевых
лент; 1 - плита покрытия; 2 - подвеска; 3 - несущая балка потолка; 4 - ферма
(балка) покрытия; 5 - болт; 6 - направляющая балка; 7 - звукопоглотмтель; 8 -
асбестоцементная плита; 9 - шуруп; 10 - соединительная планка; 11 - винт; 12 -
стальная плита; 13 - планка; 14 - стержень </=5мм; 15 - прижимные защелки;
16 - алюминиевая плита; 17 - усиленная асбестоцементная плита; 18 - резино-
вый уплотнитель; 19 - биметаллический прогон; 20- алюминиевая лента
387
Деформационные швы. В промышленных зданиях с большими раз-
мерами в плане или состоящих из нескольких объемов с различными
высотами и нагрузками на основание, предусматривают деформационные
швы, которые в зависимости от назначения подразделяют на температур-
ные, осадочные и антисейсмические.
Температурные швы имеют целью предохранять от образо-
вания трещин конструктивные элементы зданий вследствие деформаций,
вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздуха.
Температурные швы (продольные и поперечные), расчленяя по вертика-
ли все надземные конструкции здания на отдельные части, обеспечивают
независимость их горизонтальных перемещений.
Фундаменты и другие подземные элементы здания не расчленяют
температурными швами, так как они под воздействием температуры не
деформируются до опасной величины.
Осадочные швы предусматривают в тех случаях, когда ожида-
ется неодинаковая и неравномерная осадка смежных частей здания. Та-
кая осадка может происходить при значительной разнице высот смежных
частей (более 10 м или выше 3 этажей), при различных по величине и
характеру нагрузках на основание, при разнородных грунтах основания
под фундаментами и наличии пристроек к зданиям.
Осадочные швы устраивают в стыках смежных частей здания, и в
отличие от температурных они расчленяют по вертикали все конструк-
ции здания, допуская самостоятельную осадку отдельных его объемов.
Осадочные швы обеспечивают и горизонтальные перемещения расчле-
ненных частей, поэтому их можно совмещать с температурными швами.
В этом случае их называют температурно-осадочными.
Антисейсмические швы предусматривают в зданиях, рас-
полагаемых в районах с землетрясениями. Такие швы разрезают здание
на отдельные отсеки, представляющие собой самостоятельные устойчи-
вые объемы, и обеспечивают их независимую осадку.
В промышленных зданиях массового строительства обычно устраива-
ют только температурные швы, которые подразделяют на поперечные и
продольные. Расстояние между температурными швами назначают в за-
висимости от конструктивного решения здания, климатических показа-
телей района строительства и температуры внутреннего воздуха (табли-
ца XVIII—1). В деревянно-каркасных зданиях температурные швы не
устраивают.
Для железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зда-
ний расстояние между температурными швами допускается без расчета
увеличения на 20%, а при обосновании расчетом и на большую вели-
чину.
388
Таблица XVIII-I
Наибольшие расстояния между температурными швами,
допускаемые при наружной температуре не ниже -40°С
Конструкции каркаса Неотапливаемые здания Отапливаемые здания Открытые сооружения
Расстояние между температурными швами, м
Сборные железобетонные 40 60 40
Смешанные (железобетонные колонны, стальные или дере- вянные фермы или балки) 40 60 40
Монолитные и сборно-моно- литные из тяжелого бетона 30 50 30
То же, из легкого бетона 25 • 40 25
Стальные 200 230 130
При температуре наружного воздуха ниже -40°С расстояние между
швами при стальном каркасе принимают: в отапливаемых зданиях - 60 м,
в неотапливаемых - 140 и в открытых сооружениях - 100 м.
Поперечные температурные швы в одноэтажных зданиях устраивают
на парных колоннах без вставки (см. рис. IV-1, д-е), а в многоэтажных
зданиях - на парных колоннах со вставкой или без нее (см. рис. IV-3).
Более технологичны швы без вставки, так как для них не требуются
доборные ограждающие элементы. Парные колонны в местах попереч-
ных температурных швов опирают (см. рис. XI—5, в) на общие фунда-
менты.
Продольные температурные швы в одноэтажных зданиях устраивают
на двух рядах колонн со вставкой, ширину которой в зависимости от
вида привязки в смежных пролетах принимают 500, 750 и 1000 мм (см.
рис. IV-1, ж-к). При совмещении продольного температурного шва с пе-
репадом высот смежных пролетов размер вставки принимают иным (см.
рис. IV-2, a-в). Эти условия соблюдаются и в местах примыкания взаим-
но перпендикулярных пролетов (см. рис. IV-2, г-д).
В зданиях с железобетонным каркасом без мостовых кранов допуска-
ется устраивать продольные температурные швы на одинарных колоннах.
При этом несущие конструкции одного из прилегающих к шву пролетов
ставят на колонны через скользящие прокладки из фторопласта или кат-
ковые опоры (рис. XVIII—11, а, б). Такой шов, отличаясь простотой, поз-
воляет отказаться от парных колонн и подстропильных конструкций, а
также от доборных элементов в стенах и покрытии.
В зданиях без кранов с металлическим или смешанным каркасом
(железобетонные колонны и стальные фермы) продольные температур-
389
ные швы также допускается конструировать на одном ряду колонн. При
этом фермы одного из пролетов, прилегающих к шву, опирают на колон-
ны через гибкие металлические пластины (рис. XVIII—11, в).
Рис. XVIII-П. Температурные швы:
а - на одном ряду колонн при скользящих опорах; б - то же, на катковых опо-
рах; в - то же, на гибкой пластине; г - поперечный шов в покрытии; д - то же,
продольный; е - шов в месте перепада высот смежных пролетов; ж - шов в стене
без вставки; з - в полах на грунте со сплошной одеждой; и - в полах на
перекрытиях; к - в полах с оклеечной гидроизоляцией; 1 - несущие конструкции
покрытия; 2- стальные пластины с прокладками из фторопластовой пленки; 3-
колонна; 4-каток; 5-гибкая пластина; 6-настилы покрытия; 7-стальной
компенсатор; 8- кровельная сталь; 9- стеклоткань; 10- кирпичная стенка; 11-
стеновая панель; 12 - мастика или пакля; 13 - уголок; 14 - компенсатор; 15 -
гидроизоляция
390
В ограждающих конструкциях здания температурные швы предусмат-
ривают в тех же местах, что и в несущих конструкциях. (В полах устраи-
вают дополнительные швы.)
Температурные швы в покрытиях выполняют без разрыва кровель-
ного ковра (рис. XVIII-11, г,д'). Швы перекрывают полуцилиндрическими
стальными компенсаторами; к плитам покрытия их крепят дюбелями. На
компенсаторы укладывают полужесткие минераловатные плиты, затем
оцинкованную сталь и водоизоляционный ковер, который в пределах
шва усиливают дополнительными слоями из рулонного материала и стек-
лоткани на мастике.
Для заделки кровельного ковра в местах перепада высот на покрытии
пониженных пролетов устраивают кирпичную стенку (рис. XVIII-И, е).
Сверху шов покрывают компенсатором и фартуком из оцинкованной ста-
ли.
Стеновые панели в местах швов крепят к колоннам так же, как и ря-
довые (рис. XVIII-11, ж). В швах со вставкой применяют специальные
доборные блоки. Полость шва заполняют просмоленной паклей или уп-
ругим материалом. Иногда шов закрывают компенсатором, прикрепляе-
мым к стеновым панелям дюбелями.
Температурные швы в полах на грунте с бетонным подстилающим
слоем и при жестких покрытиях предусматривают только в помещениях,
в период эксплуатации которых возможны положительные и отрицатель-
ные температуры воздуха (рис. XVI11-11, з). Такие швы размещают через
6-8 м во взаимно перпендикулярных направлениях.
Швы, показанные на рис. XVIII—11, и, к, устраивают в местах распо-
ложения основных температурных швов здания. В полах с уклоном швы
совмещают с водоразделом стока жидкостей.
Фундаменты под технологическое оборудование помимо восприятия
массы оборудования и равномерного распределения его на основание
или перекрытие должны обладать надежной виброизоляцией. Виброизо-
ляцию фундаментов устраивают главном образом для уменьшения дина-
мических воздействий, возникающих при работе оборудования, на строи-
тельные конструкции зданий и обслуживающий персонал. В отдельных
случаях изоляцию фундаментов решают для уменьшения вибраций, пере-
даваемых на измерительные приборы, точные станки и другие объекты.
Технологическое оборудование с большой собственной массой и мас-
сой падающих или возмущающих частей (кузнечные молоты, компрес-
соры, прессы, тягодутьевые машины и др.) устанавливают на специаль-
ные виброизолированные фундаменты.
Виброизолированные фундаменты под ковочные и штамповочные
молоты (рис. XVIII-12, а, б) могут быть выполнены в опорном и подвес-
ном вариантах. В опорном варианте фундамент состоит из монолитного
391
железобетонного блока и подфундаментного короба. Блок с установлен-
ным на нем молотом свободно опирается на пружинные и резиновые
Рис. XVIII-12. Фундаменты для технологического оборудования:
а - виброизолированный фундамент под молот опорного типа; б - то же, под-
весного типа; в - фундамент под горячештамповочный кривошипный пресс; г -
сборные блоки для фундаментов под машины; /-фундаментный блок; 2-
подфундаментный короб; 3 - виброизоляторы; 4 - железобетонные ленты (реб-
ра); 5- настил; 6- подшаботная выемка; 7- подвесные стержни
392
В подвесном варианте виброизоляторы расположены на балках, опи-
рающихся на пилястры стен подфундаментного короба (рис. XVIII-12, б).
Для обоих типов виброизолированных фундаментов обязательно устрой-
ство вокруг молота рабочего настила, отделенного от шабота и станины и
опирающегося на стены подфундаментного блока. Размеры фундамент-
ного блока зависят от модели (массы) молота, массы падающих частей и
грунтовых условий. Тип и количество виброизоляторов определяют рас-
четом (см. главу III). Для обеспечения свободного доступа к виброизоля-
торам оставляют проходы между боковыми фанями фундаментного бло-
ка и стенами подфундаментного короба шириной не менее 500 мм, а в
опорном варианте - еще и зазор между дном короба и подошвой фунда-
ментного блока (800-1000 мм).
Фундаменты под кривошипные прессы усилием от 2500 до 6300 т вы-
полняют в виде монолитных железобетонных массивов из бетона класса
В15 и арматуры классов A-I и А-П (рис. XVIII-12, в). Прессы крепят к
блоку фундаментными болтами. Размеры блока зависят от модели пресса
и характеристики основания. Фундаментный блок можно усфаивать и по
свайному основанию.
Под машины с вращающимися частями, с кривошипно-шатунными
механизмами, мельничные и металлорежущие станки нередко выполняют
сборно-монолитные фундаменты из унифицированных железобетонных
дырчатых блоков. Блоки имеют длину от 1,2 до 7,2 м, кратную модулю
600 мм, и высоту, равную 600 мм (рис. XVIII-12, г). Из них можно ком-
поновать консфукции фундаментов любых форм и размеров. Совместная
работа блоков в конструкциях обеспечивается благодаря заполнению мо-
нолитным бетоном или железобетоном вертикальных пустот, образуемых
при укладке блоков друг на друга.
Другие широкоиспользуемые механизмы (тягодутьевые машины и
т.п.) можно устанавливать на фунт через опорную плиту или на пере-
крытие. Для снижения уровня вибраций, возникающих при их работе,
используют виброизоляторы пружинного или рессорного типов.
393
РАЗДЕЛ 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АДМИНИСТРАТИВНЫХ И
БЫТОВЫХ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬСТВО ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ
Глава XIX. БЫТОВЫЕ И АДМИНИСТРАТИВНЫЕ
ПОМЕЩЕНИЯ И ЗДАНИЯ
Высокопроизводительная работа промышленных предприятий во
многом зависит от уровня бытового и административного обслуживания
работающих. Этим целям служат бытовые и административные здания
или комплекс помещений этого назначения.
Бытовые здания предназначены для размещения в них помещений
санитарно-бытового и медицинского назначения, предприятий общест-
венного питания и т.п.
Административные здания включают помещения управления, конст-
рукторских бюро, копировально-множительных служб, охраны труда, ин-
форматики и т.п.
Конкретный состав бытовых и административных помещений уста-
навливают в заданиях на проектирование в соответствии с перспективами
развития предприятия, санитарными особенностями производственных
процессов, структурой управления и др.
Проектирование бытовых и административных помещений и зданий
связано с расчетами необходимого количества санитарно-бытового обо-
рудования и площадей для его размещения, способов расположения по-
мещений в логической связи между собой и относительно рабочих мест,
а также с расчетами площадей столовых, медицинских учреждений, ад-
министративных служб и др.
Бытовое и административное обслуживание на промышленных пред-
приятиях решают многоступенчато - от первичного в пределах местного
цехового обслуживания с радиусом обслуживания 75... 100 м до обслужи-
вания комплекса (групп) заводских и общезаводских объектов и учрежде-
ний с радиусом обслуживания 1500-2000 м.
Бытовые помещения. Состав бытовых помещений определяют СНиП
и ведомственные нормы проектирования. Бытовые помещения включают
в себя общие (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) и специаль-
ные санитарно-бытовые помещения, а также помещения здравоохране-
ния и общественного питания.
Санитарно-бытовые помещения проектируют в за-
висимости от санитарных групп производственных процессов.
Все производственные процессы по санитарным характеристикам
разделены на 4 группы. Каждая группа имеет подгруппы.
394
К первой группе отнесены производственные процессы, вызывающие
загрязнение веществами 3 и 4 классов опасности: только рук (группа 1 а);
тела и одежды (1 б); тела и спецодежды (1 в).
Во вторую группу включены процессы, протекающие: при избытках
явного конвекционного тепла (группа 2 а); при избытках явного лучисто-
го тепла (26); при условиях, связанных с воздействием влаги, вызываю-
щей намокание спецодежды (2 в); при температуре воздуха до 10°С,
включая работы на открытом воздухе (2 г).
К третьей группе отнесены процессы, вызывающие загрязнение ве-
ществами 1 и 2 классов опасности, а также веществами, обладающими
стойким запахом: только рук (3 а); тела и спецодежды (3 б).
Четвертая группа включает процессы, требующие особых условий к
соблюдению чистоты или стерильности при изготовлении продукции.
В соответствии с этой классификацией в составе санитарно-бытовых
помещений наряду с общими для всех групп помещениями предусматри-
вают специальные помещения и устройства. Так, для производственных
процессов группы I а должны быть предусмотрены химчистка или стирка
спецодежды; групп 2 а и 2 б - помещения для охлаждения; группы 2 в -
сушка спецодежды и т.д. Для производственных процессов, отнесенных к
четвертой группе, состав специальных помещений и устройств принима-
ют в соответствии с требованием ведомственных нормативных докумен-
тов.
Гардеробные предназначены для хранения домашней и специальной
одежды. Для производственных процессов, отнесенных к группам 1а, 16,
2а, 26 и За, гардеробные проектируют общими для домашней и специ-
альной одежды, а для групп 1 в, 2 в и 36 - отдельными. При численности
работающих на предприятии до 50 человек допускаются общие гардероб-
ные для всех групп производственных процессов.
Хранение домашней и специальной одежды, как правило, должно
производиться в закрытых шкафах, размеры отделений которых зависят
от климатических районов и вида спецодежды. Так, для климатических
районов ПБ, 11В, ПГ, ШБ и IV отделения шкафов имеют размеры (ши-
рина на глубину) 0,25x0,5 м, для районов IB, 1Д, ПА и 1ПА -0,33x0,5 м и
для районов IA, 1Б и 1Г - 0,4x0,5 м. Для обычного состава спецодежды
(халаты, фартуки, легкие комбинезоны) размеры отделений шкафов сос-
тавляют 0,25x0,5 м, для расширенного состава (обычный состав плюс на-
тельное белье, средства индивидуальной защиты) - 0,33x0,5 м, для гро-
моздкой спецодежды (расширенный состав + полушубки, валенки, спе-
циальные комбинезоны) - 0,4x0,5 м. Высота всех видов шкафов принята
1,65 м. Шкафы оборудуют скамьями размерами 0,33x0,8 м.
Количество отделений в шкафах или крючков вешалок для домашней
и специальной одежды должно быть равным списочной численности ра-
395
ботаюших. В тех случаях, когда уличная одежда хранится на вешалках,
количество крючков в них должно соответствовать численности работаю-
щих в двух смежных сменах.
Шкафы в гардеробных устанавливают рядами. Ширину проходов
между рядами шкафов принимают: при числе отделений в ряду до 18
равной 1,4 м при наличии скамей и 1 м - без скамей; при числе отделе-
ний в ряду от 18 до 36 ширину проходов принимают соответственно 2 и
1,4 м (рис. XIX-1, а).
При гардеробных рекомендуется предусматривать кладовые спец-
одежды, уборные, помещения для дежурного персонала с местом для
уборочного инвентаря, места для чистки обуви, бритья, сушки волос. В
случаях, когда чистка или обезвреживание спецодежды должно произво-
диться после каждой смены, вместо гардеробных предусматривают разда-
точные спецодежды.
Площади помещений принимают: для хранения уличной одежды на
вешалках, раздачи спецодежды и помещений для обогрева или охлажде-
ния из расчета 0,1 м2 на 1 человека; кладовых для хранения спецодежды
от 0,04 до 0,08 м2 на 1 человека в зависимости от вида спецодежды; цент-
рализованного склада спецодежды и средств индивидуальной защиты
0,06 м2 на I человека; дежурного персонала с местом для уборочного ин-
вентаря.
Душевые размещают смежно с гардеробными. Их оборудуют открыты-
ми душевыми кабинами размерами в плане 0,9x0,9 м. Допускается устра-
ивать до 20% душевых кабин закрытого типа, которые имеют размеры
1,8x0,9 м. При производственных процессах групп 1 в и 36 предусматри-
вают душевые кабины со сквозным проходом. Открытые душевые каби-
ны ограждают с трех сторон, а кабины со сквозным проходом - с двух
сторон разделительными перегородками высотой 1,8 м и не доходящими
до пола на 0,2 м. Душевые кабины устанавливают рядами с шириной
прохода при открытых кабинах 1,5 м и при кабинах закрытого типа -
1,2 м. При открытых душевых кабинах и со сквозным проходом преду-
сматривают преддушевые из расчета 0,7 м2 на одну кабину. Преддушевые
(рис. Х1Х-1, 6) оборудуют скамьями шириной 0,3 м и длиной 0,8 м. Ко-
личество душевых кабин принимают по числу работающих в наибольшей
смене. Расчетное число человек на одну душевую сетку составляет: для
производственных процессов группа 1 а - 25; для группы 16-15; для
группы 1 в, 2 в и 2 г - 5; для группы 2а - 7; для группы 26 -3. Для инва-
лидов, работающих на предприятии, расчетное число человек на одну ду-
шевую сетку принимают равным 3 независимо от санитарной характери-
стики производственного процесса.
Умывальные размешают рядом с гардеробными, а также в тамбурах
уборных в производственных и административных зданиях.
396
Рис. X1X-L Примеры планировок отдельных бытовых помещений:
а - гардеробные для хранения домашней и специальной одежды в шкафах разме-
рами 400x500 мм на 88 человек; б- душевая с умывальниками и с ножными ван-
нами; в - умывальная на 22 крана; г - уборная (женская и мужская)
397
В бытовых помещениях количество умывальников принимают по
числу работающих в наибольшей смене, исходя из расчетного числа че-
ловек на один кран: для производственных процессов группы 1 а равным
7; для групп 1 б, 3 а и 3 б - 10; для групп 1 в, 2 а, 2 б, 2 в и 2 г - 20, а дня
работающих инвалидов равным 7 для всех производственных процессов.
При расположении умывальников в тамбурах уборных их число оп-
ределяют: в производственных зданиях из расчета мужчин - 72 или жен-
щин - 48 на один кран; в административных - соответственно 40 мужчин
и 27 женщин на один кран.
Умывальники, как правило, устанавливают радами. Расстояние между
осями умывальников в ряду принимают 0,65 м, а между рядами группо-
вых умывальников - 1,2 м. При установке одиночных умывальников рас-
стояние между ними принимают 1,8 м (рис. XIX-1, в).
Уборные, оборудованные напольными чашами (унитазами), размеща-
ют в отдельных кабинах размером в плане 1,2x0,8 м со входом через там-
бур с самозакрываюшейся дверью. Для инвалидов размеры кабин должны
быть 1,8x1,65 м. Стены уборных на высоту 2 м выполняют из материалов,
допускающих их мытье горячей водой с моющими средствами.
Уборные в многоэтажных бытовых, административных и производст-
венных зданиях располагают на каждом этаже. Расстояние от рабочих
мест в производственных зданиях до уборных не должно превышать 75 м,
а от рабочих мест на площадке предприятия - не более 150 м. Для рабо-
тающих инвалидов с нарушением работы опорно-двигательного аппарата
расстояние от рабочих мест до уборных должно быть не более 60 м. При
уборных допускается устройство курительных из расчета 0,02 м2 на одно-
го человека.
Количество напольных чаш в уборных принимают в зависимости от
числа работающих в наибольшей смене, исходя из расчета: в производ-
ственных зданиях 18 мужчин или 12 женщин на одну напольную чашу; в
административных зданиях - соответственно 45 и 30 человек на одну ча-
шу. Кабины уборных устанавливают рядами с организацией прохода
между ними шириной 1,5 м. При установке писсуаров в ряд расстояние
между осями приборов принимают 0,7 м (рис. XIX-1, г). В уборных более
чем на четыре санитарных прибора необходимо предусматривать кабины
для лиц пожилого возраста и инвалидов.
При численности работающих на двух смежных этажах до 30 человек
уборные размещают на одном из этажей с наибольшей численностью.
Общую уборную для мужчин и женщин допускается устраивать при чис-
ленности работающих в смену не более 15 человек. Не допускаются об-
щие уборные на предприятиях, где используется труд слепых.
Специальные санитарно-бытовые помещения. Состав и площадь поме-
щений прачечных, химической чистки, восстановления, пропитки и
398
обезвреживания спецодежды устанавливают в технологической части
проекта с учетом санитарных требований ее обработки. При прачечных
предусматривают помещения для ремонта спецодежды из расчета 9 м2 на
одно рабочее место. Число рабочих мест принимают на каждые 1000 че-
ловек работающих: одно рабочее место по ремонту обуви и два рабочих
места по ремонту одежды.
Площади помещений других специальных помещений принимают в
соответствии со СНиП. Так, помещения для обеспыливания или обезвре-
живания спецодежды должны иметь площадь из расчета 0,15 м2 на одно-
го работающего, а помещения для мытья спецодежды (спецобувь, кас-
ки) - 0,3 м2 на одного человека.
При помещениях раздаточных, сушки, обеспыливания и обезврежи-
вания спецодежды дополнительно предусматривают место для переоде-
вания площадью 0,1 м2 на одного человека, исходя из списочного состава
рабочих, но не менее 4 м2.
Гардеробные домашней и специальной одежды, уборные, умываль-
ные и душевые устраивают отдельные для мужчин и женщин. Гардероб-
ные, душевые и умывальные, как правило, объединяют в блоки, назван-
ные гардеробными. Наиболее распространены три планировочные схемы
гардеробных блоков, показанные на рис. Х1Х-2.
В первой схеме душевые кабины расположены вдоль помещения (в
центральном пролете), а по обе стороны от них - гардеробные специаль-
ной и домашней (уличной) одежды. В этой схеме четко разграничены
"чистые” и "грязные" людские потоки, легко изменяется соотношение
мужских и женских гардеробно-душевых установок и мокрые помещения
душевых максимально удалены от наружных стен. Недостаток схемы -
необходимость устройства коридоров вдоль наружных стен, так как муж-
чины вынуждены проходить мимо женского гардероба, а женщины - ми-
мо мужского.
Во второй схеме душевой блок расположен поперек в центральной
части помещения, а гардеробы специальной и домашней (уличной) одеж-
ды - по разные стороны от него. Мужской и женский блоки разделены
перегородкой, которую можно переставлять. Эта планировка позволяет
организовать движение людских потоков без дополнительных коридоров.
Однако по сравнению с первой схемой здесь труднее изменить соотно-
шение мужского и женского душевого оборудования и места одевания
больше удалены от мест раздевания.
В третьей схеме гардеробный блок разделен на отдельные секции (по
30-60 чел. в каждой). При необходимости можно легко трансформиро-
вать гардеробный блок путем замены мужских секций женскими и на-
оборот.
399
Рис. XIX-2. Планировочные схемы гардеробно-душевых блоков:
а - центрально-продольное расположение душевых кабин; б- то же, центрально-
поперечное; в - то же, раздельно-секционное; 1 - мужской гардероб домашней
одежды; 2- то же, рабочей; 3- “грязные” людские потоки; 4 - женский гардероб
рабочей одежды; 5 - то же, домашней; 6 - "чистые” людские потоки; 7 - душе-
вые
400
Недостатки этой схемы: рассосредоточенность санитарно-техниче-
ских устройств, большое количество перегородок и частичное соприкос-
новение чистых и грязных людских потоков.
В блоках с раздельными гардеробными перед началом смены рабочие
проходят в гардеробную, где они раздеваются и вешают домашнюю одеж-
ду. Затем рабочие направляются через проходы, минуя предыдущие, в
гардеробную специальной одежды и, надев ее, расходятся по рабочим
местам. По окончании смены гардеробный блок используют в обратном
порядке с той разницей, что рабочие принимают душ, а из гардеробных
можно идти через преддушевые помещения.
Помещения здравоохранения включают здравпункты, медпункты, по-
мещения личной гигиены женщин, парильные (сауны), а по ведомствен-
ным нормам - помещения для ингаляториев, фотариев, ручных и нож-
ных ванн, а также помещения для отдыха в рабочее время и помещения
психологической разгрузки.
При строительстве бытовых зданий для группы предприятий, а также
для предприятий, размещаемых в городской застройке или населенных
пунктах, могут быть предусмотрены поликлиники (амбулатории), боль-
ницы, санатории-профилактории, станции скорой и неотложной помо-
щи, спортивно-оздоровительные здания и сооружения и другие службы
медико-санитарной части.
Здравпункты. В зависимости от численности работающих на пред-
приятиях предусматривают различные уровни медицинского обслужива-
ния: фельдшерские здравпункты, медицинские пункты и врачебные
здравпункты взамен фельдшерских.
Фельдшерские здравпункты предусматривают на предприятиях со
списочной численностью более 300 человек. Число обслуживаемых од-
ним фельдшерским пунктом ограничивают: при подземных работах - не
более 500 человек; на предприятиях химической, горнорудной, угольной
и нефтеперерабатыващей промышленности - не более 1200 человек; на
предприятиях других отраслей промышленности - не более 1700 человек.
В состав фельдшерского пункта входят: физиотерапевтический, стомато-
логический и гинекологический кабинеты площадью от 12 до 18 м2; два
помещения под процедурные кабинеты площадью не менее 12 м2 каж-
дый; комната для временного пребывания больных не менее 9 м2 и вес-
тибюль - ожидальня с раздевалкой и регистратурой не менее 18 м2. В чи-
сле вспомогательных помещений здравпункта предусматривают уборные
с умывальником в тамбуре, кладовые лекарственных форм и медицин-
ского оборудования (рис. XIX-3).
Медицинские пункты предусматривают при списочной численности
от 50 до 300 работающих. Плошадь медпункта должна быть не менее
401
12 м2 при численности работающих от 50 до 150 человек и 18 м2 - от 151
до 300 человек.
Рис. Х1Х-3. Фельдшерский здравпункт площадью 132 м2:
/-кабинет физиотерапии; 2-тамбур; 2-комната временного пребывания
больных; 4 - комната дежурного медперсонала; 5 - коридор; 6 - уборная (муж-
ская и женская); 7-кладовая лекарственных форм и медицинского оборудова-
ния; 8- процедурный кабинет; 9 - регистратура; 10- вестибюль-ожидальная;
11 - стоматологический кабинет
Врачебные здравпункты могут быть двух категорий. К первой катего-
рии относят здравпункты при численности работающих, превышающей
вдвое число обслуживаемых одним фельдшерским пунктом. Врачебные
здравпункты второй категории предусматривают взамен фельдшерских по
согласованию с местными органами здравоохранения.
Врачебные здравпункты первой категории оборудуют: четырьмя каби-
нетами для приема больных, двумя помещениями для кабинетов физио-
терапии и стоматологии, процедурным кабинетом, двумя перевязочными
помещениями (гнойное и чистое), вестибюлем с местами для ожидания и
регистратуры, кабинетом заведующего, а также кладовыми лекарственных
форм и медицинского оборудования, помещением для автоклава и пере-
вязочных материалов. При списочной численности женщин от 1200 до
3600 в составе здравпунктов предусматривают кабинет гинеколога.
402
Здравпункты второй категории имеют в своем составе в основном та-
кие же помещения, но в несколько меньшем объеме. Так, в их составе
предусматривают только два помещения для приема больных общей пло-
щадью не менее 24 м2 и т.д.
При медицинских здравпунктах указанных категорий должны быть
уборные с умывальником в тамбуре и душевая на одну сетку.
На предприятиях, где возможно использование труда инвалидов, до-
пускается увеличение площади и состава медпунктов и здравпунктов с
учетом вида инвалидности, групп заболеваний и степени утраты трудо-
способности.
Помещения для личной гигиены женщин размещают при уборных в сос-
таве фельдшерских и медицинских здравпунктов из расчета 75 человек на
одну установку. В составе помещения предусматривают места для разде-
вания, умывания, процедурные кабины с восходящим душем и уборную
(рис. XIX-4, а).
Парильные (сауны) разрешается устраивать только при строгом соб-
людении противопожарных мер. Они могут быть размещены на первом
или цокольном этажах зданий, отвечающих требованиям 1 и II степени
огнестойкости и при наличии самостоятельного эвакуационного выхода.
Парильные обязательно отделяют от других помещений противопожар-
ными перегородками и перекрытиями. Площадь парильных принимают
из расчета 0,7 м2 на одного человека.
Ручные и ножные ванны предусматривают при производственных про-
цессах, связанных с вибрацией, передающейся на руки или ноги работа-
ющих.
Их размещают в умывальных или отдельных помещениях при гарде-
робных, а иногда и непосредственно в производственных помещениях.
Площадь помещения для ручных ванн определяют из расчета одна ванна
на трех работающих в смену при норме 1,5 м2 на одну ванну. Площадь
помещения для ножных ванн (установки гидромассажа ног) принимают
из расчета 40 человек на одну установку, занимающую площадь 1,5 м2.
Помещения и места отдыха в рабочее время и помещения психологиче-
ской разгрузки размещают, как правило, при гардеробных домашней
одежды и здравпунктах. При допустимых параметрах воздуха и отсутст-
вии веществ повышенной опасности можно устраивать места отдыха от-
крытого типа в виде площадок, расположенных на неиспользуемых про-
изводственных площадях.
В помещениях для отдыха и психологической разгрузки при необхо-
димости могут быть предусмотрены устройства для приготовления и раз-
дачи специализированных тонизирующих напитков, а также места для
занятий физической культурой из расчета 0,9 м2 на одного человека.
403
Рис. XIX-4. Специальные помещения здравоохранения:
а - для личной гигиены женщин; б - кабинный фотарий; в - ингаляторий; / - там-
бур; 2 - помещение с местами для раздевания и умывальником; 3 - процедурная
кабина с восходящим душем; 4 - уборная; 5 - помещение для кабин или для спе-
циальных установок, предназначенных для облучения людей; б - смотровые окна;
7- помещение медперсонала; 8- умывальник на постаменте; 9 ~ генератор элек-
троаэрозолей с распылителем на стойке; 10 - процедурная; 11 - блок компрес-
сорный; 12- стол врача с пультом управления; 13 - вешалка; !4-бачок; 15 - по-
мещение для ожидания; 16 - шкаф медицинский; 17 - пультовая; 18 - компрес-
сорная
404
Фотарии, как правило, предусматривают на предприятиях, размеща-
емых в климатических районах с недостаточным уровнем естественной
освещенности (к.е.о. менее 0,1%), например в районах севернее Северно-
го полярного круга или при подземных работах. Их размешают в гарде-
робных домашней одежды (рис. XIX-4, б). Поверхности стен и перегоро-
док фотариев, а также поверхности кабин окрашивают силикатными
красками светлых тонов.
Ингалятории действия (рис. Х1Х-4, в), необходимы при производст-
венных процессах, связанных с выделением пыли или газа раздража-
ющего действия.
Помещения общественного питания При производственных пред-
приятиях предусматривают столовые, рассчитанные на обеспечение всех
работающих общим, диетическим, а в ряде случаев и лечебно-профилак-
тическим питанием. При проектировании столовых учитывают: состав и
количество работающих, пользующихся столовой, в наиболее многочис-
ленной смене; количество смен и длительность обеденных перерывов по
сменам; санитарную характеристику производственных процессов, что
определяет характер питания; принцип обслуживания посетителей столо-
вой (самообслуживание, обслуживание и др.).
В состав столовой входят обязательные функциональные помещения
(обеденный зал, раздаточная, кухня), а также другие помещения (склад-
ские, охлаждаемые камеры, административные, бытовые, торговые и др.)
(рис. XIX-5).
При численности работающих в смену более 200 человек предусмат-
ривают столовую, работающую на полуфабрикатах или на сырье, а при
численности до 200 человек - столовую-раздаточную. При численности
работающих в смену менее 30 человек вместо столовой-раздаточной
предусматривают комнату приема пищи.
Ориентировочная площадь обеденных залов может быть определена
по средней нормативной площади на одно посадочное место. Этот
показатель при количестве посадочных мест от 50 до 500 составляет
1,8 м2. Число посадочных мест в столовой принимают из расчета одно
посадочное место на четырех работающих в наибольшей смене. При
расстановке столов и стульев должны быть организованы проходы - ос-
новные и дополнительные. Основные проходы шириной от 1,20 до 1,35 м
предусматривают для распределения и эвакуации посетителей, а допол-
нительные шириной 0,6 м - для прохода между рядами столов и для под-
хода к отдельным местам.
Кухню (горячий цех) располагают на одном уровне с холодными до-
готовочными помещениями и в непосредственной связи с раздаточной,
обеденным залом, моечной и складскими помещениями.
405
Рис. XIX-5. Планировочные решения столовых:
о-в зданиях с каркасной конструктивной схемой шириной J2 м (на 50 мест);
б - в зданиях с поперечными несущими стенами (на 75 мест)>/ - обеденный зал
с раздаточной; 2- горячий цех; 3, 4 - моечные столовой и кухонной посуды;
5,6 - хлеборезка и холодный цех; 7-охлаждаемые камеры; <?-кладовая и
моечная тары; 9, 10-административно-бытовые помещения; //-складские
помещения; /2 - загрузочная
Площадь кухонь зависит от количества мест в столовой и может сос-
тавлять от 35 м2 до 75 м2 (при количестве посадочных мест от 50 до 200).
Горячие цехи проектируют с естественным освещением. Раздаточные,
являющиеся связующим звеном между кухней и обеденным залом, рас-
полагают на площади обеденного зала, отделяя от зала барьером. Рас-
стояние между барьерами и раздаточной линией принимают 0,7 м. Длину
406
и вид раздаточной определяют пропускной способностью столовой. При
вместимости столовой до 100 посадочных мест длина линии может быть
достаточной от 6 до 6,5 м.
При столовой предусматривают гардероб для обслуживания посети-
телей в уличной одежде с числом мест, равным 120% числа посетителей
в уличной одежде.
Для персонала столовых независимо от их вместимости делают гар-
дероб, душевые и уборные. Гардеробные рассчитывают на хранение в них
одежды 85 % списочного состава работающих в столовой. Душевые каби-
ны проектируют из расчета одна кабина в столовых до 100 мест и две -
более 100. Душевые должны иметь изолированные помещения для пере-
одевания - преддушевые.
Другие помещения (моечные, хлеборезки, холодильные камеры и
т.п.), а также технические помещения (венткамеры, подъемники и т.п.)
проектируют согласно требованиям СНиП для предприятий обществен-
ного питания.
На рис. XIX-5 показаны возможные планировочные решения столо-
вых на 50 и 75 мест, размещаемых в зданиях или пристройках шириной
12 и 15 м.
Площадь комнаты приема пищи назначают из расчета 1 м2 на каждо-
го посетителя, но не менее 12 м2, а для работающих инвалидов - 1,6 м2
на одного человека. Комната приема пищи должна быть оборудована
умывальником, холодильником, стационарным кипятильником, электри-
ческой плитой.
Административные помещения. Состав общезаводских и цеховых ад-
министративных помещений устанавливают в соответствии со структурой
управления предприятием.
Помещения управления и конструкторских бюро. Плошадь этих поме-
щений принимают из расчета 4 м2 на одного работника управления и
6 м2 на одного работника конструкторского бюро. Для работающих инва-
лидов, пользующихся креслами-колясками, указанные площади прини-
мают из расчета соответственно 5,65 и 7,65 м2. Площадь кабинетов руко-
водителей должна составлять не более 15% общей площади рабочих
помещений. На предприятиях с числом инженерно-технических работ-
ников до 300 человек для проведения совещаний допускается увеличи-
вать площадь одного из кабинетов руководителей до 72 м2 из расчета
0,8 м2 на одно место.
Залы совещаний управления предусматривают при числе инженерно-
технических работников более 300 человек. Их плошадь рассчитывают на
30% работающих при нормативе 0,9 м2 на одно место. При наличии в
числе работающих инвалидов, пользующихся креслами-каталками, в за-
407
лах совещаний предусматривают места для них из расчета 1,65 м2 на одно
место.
Помещения информационно-технического назначения могут включать
помещения технической библиотеки, архивов, подразделений вычисли-
тельной техники, копировально-множительных служб, автоматических
телефонных станций, телетайпной и т.д.
В составе технической библиотеки, как правило, предусматривают:
читальный зал; книгохранилище; стол приема и выдачи литературы по
абонементам; место для каталога и выставки новых поступлений; служеб-
ные помещения и другие.
Помещения подразделений вычислительной техники включают поме-
щения, занимаемые диспетчерскими бюро, бюро программирования, ру-
ководителями ВЦ.
Помещения копировально-множительных служб могут включать по-
мещения для приема и выдачи заказов, свето- и фотокопирования, ма-
шинописные бюро, АТС, телетайпные и др.
Площади всех вышеуказанных помещений принимают согласно
СНиП по проектированию соответствующих служб.
Кабинет охраны труда. Площадь кабинетов определяют в зависимости
от списочной численности работающих на предприятии. Она может сос-
тавлять от 24 м2 - при численности работающих до 1000 человек и до
200 м2 - при численности работающих свыше 20000 человек.
Помещения для учебных занятий в составе административных помеще-
ний предусматривают в соответствии с заданием на проектирование. В
случае необходимости их состав и площади определяют в зависимости от
численности работающих на предприятии по нормам проектирования
для учебных заведений.
Приемы расположения бытовых и административных помещении.
Бытовые и административные помещения могут быть размещены по от-
ношению к производственным объектам во вставках и встройках, в при-
стройках и в отдельно стоящих зданиях.
Во вставках и встройках допускается размещение бытовых и админи-
стративных помещений, если здания отвечают требованиям I и II степе-
ни огнестойкости и в них размещаются производства категорий Г и Д.
Под вставкой подразумевается часть здания, располагаемая в пределах
производственного здания по всей его высоте и ширине, а под встрой-
кой - в пределах части высоты и ширины. Встроенные помещения вы-
полняют, как правило, из легких ограждающих конструкций, в том числе
из сборно-разборных, и размещают рассредоточенно. Высоту встроенных
помещений (от пола до потолка) допускается принимать не менее 2,4 м.
Встройки обычно делают одно или двухэтажными и обязательно отделя-
ют от других конструкций противопожарными преградами (рис. XIX-6).
408
Рис. XIX-6. Варианты расположения встроенных бытовых и
административных помещений:
а, б - встройки в межколонном пространстве; в - то же, на антресолях, располо-
женных над проездами или в местах низкого оборудования; г - встройки, распо-
ложенные вдоль торцовых стен; д - то же, в межферменном пространстве; е - в
надстройках; ж - вставка, расположенная между цехами; з - вставка в много-
этажном здании; 1 - иссушая конструкция покрытия; 2 - стальная подвеска; 3 -
плита; 4 - прогон
Размещение бытовых и административных помещений во встройках
и вставках позволяет приблизить их к рабочим местам, особенно в тех
случаях, когда они многократно используются в течение смены. В ряде
случаев такое размещение позволяет более рационально использовать
объем и площади производственных зданий. Вместе с тем, размещение
409
бытовых и административных помещений во встройках и вставках может
быть допущено только в производствах, протекающих при нормальных
санитарных условиях и с соблюдением противопожарных мер, а также
возможности эвакуации людей.
Пристроенные бытовые и административные помещения могут при-
мыкать к производственному зданию со стороны торцовых и продольных
стен (рис. XIX-7, а-в).
При первом варианте (рис. Х1Х-7, а) поток рабочих не мешает нор-
мальному ходу технологического процесса (обычно проходящему вдоль
пролетов), не затрудняется возведение новых пролетов для расширения
цеха и, что особенно важно, не ухудшаются условия естественного осве-
Рис. XIX-7. Варианты пристроенных и отдельно стоящих бытовых и
административных помещений:
a-в пристройке, примыкающей к торцовой стене производственного здания;
б - то же, к продольной стене; в - в пристройках, примыкающих торцами к про-
дольной стене производственного здания; г - в отдельно стоящем здании, соеди-
ненном переходом с производственным со стороны торцовой стены; д - то же,
со стороны продольной стены
Пристройки к продольным стенам (рис. XIX-7, б) производственных
зданий допускаются в тех случаях, когда по условиям технологии про-
изводства со стороны торцовых стен необходимы вводы железнодорож-
ных и автомобильных путей.
Иногда пристройки располагают длинной осью перпендикулярно
производственному корпусу (рис. XIX-7, а). При этом варианте бытовые
и административные помещения имеют хорошее естественное освеще-
ние, но увеличивается площадь застройки предприятия и ограничена воз-
можность расширения цеха.
Размещение бытовых и административных помещений в отдельно
стоящих зданиях особенно целесообразно, когда технологические про-
цессы в цехах сопровождаются значительными шумами, выделениями
тепла, газа и пыли, повышенной пожаро- и взрывоопасностью, а также
при открытом расположении технологического оборудования. Отдельно
410
стоящие бытовые и административные здания соединяют с производст-
венными отапливаемыми переходами (надземными, наземными или под-
земными, рис. XIX-7, г, д). Помимо хорошей изоляции работающих от
производственных вредностей отдельно стоящие бытовые и администра-
тивные корпуса в лучшей мере способствуют созданию выразительных
архитектурных образов застройки, поэтапному вводу производственных и
вспомогательных зданий, независимости их ремонта и реконструкции от
производственных зданий и т.п.
Допускается размещение бытовых помещений в подвалах, полупод-
валах и технических этажах многоэтажных зданий. Во всех вариантах их
размещения требуется строгое соблюдение противопожарных и санитар-
ных требований и условий надежной эвакуации людей.
Объемно планировочные и конструктивные решения бытовых и адми-
нистративных зданий. При разработке объемно-планировочных решений
бытовых и административных зданий, как правило, используют принцип
зонирования. В соответствии с этим принципом выделяют основные
группы помещений или блоки: гардеробный, общественного питания,
здравоохранения и блок административных помещений. В отдельную
группу выделяют вестибюли, холлы, коридоры, лестницы и другие ком-
муникационные помещения.
Гардеробные блоки, занимающие до 60% площади бытовых помеще-
ний, располагают смежно друг с другом. Их можно располагать на любом
этаже, однако целесообразнее всего их размещение на уровне, близком к
уровню рабочих мест в производственных цехах. Часто гардеробные бло-
ки размещают поэтажно, чтобы "мокрые" помещения (душевые, умываль-
ные и т.п.) были друг над другом. Гардеробные не требуют обязательного
естественного освещения, поэтому их можно размещать в середине зда-
ний. Не допускается размещение "мокрых" помещений у наружных
ограждающих конструкций.
Блок общественного питания, как правило, занимает несколько эта-
жей. На первом этаже располагают загрузочные помещения, а обеденные
залы и кухни могут быть как на первом, так и последующих этажах. Над
столовой нежелательно размещение помещений другого назначения, осо-
бенно административных, из-за возможного проникновения пищевых за-
пахов. В большинстве случаев оправданным является вариант расположе-
ния столовых полностью в пределах первого этажа или, когда столовую
выделяют в отдельный объем, связанный с административно-бытовым
корпусом общим вестибюлем.
Блок помещений здравоохранения также целесообразнее размещать
на первом этаже, чтобы была более удобная связь с санитарным тран-
спортом. Возможно размещение здравпунктов на уровне надземного пе-
рехода, соединяющего бытовые помещения с рабочими местами произ-
411
водственных зданий. Медицинские помещения обязательно должны
иметь естественное освещение, поэтому их размещают у наружных стен.
Административные помещения располагают в зависимости от часто-
ты их посещения вблизи вестибюлей и холлов. Однако в силу их лучшей
изоляции от шума, влаги и запахов их размещают чаше всего на верхних
этажах.
Бытовые и административные зоны связывают между собой комму-
никационными помещениями, отвечающими требованиям переходного
движения и аварийной эвакуации. Количество эвакуационных выходов
из бытовых и административных зданий и помещений, в том числе из
встроек и вставок, должно быть не менее двух. Входы в здания преду-
сматривают через тамбуры, которые должны быть соединены с вестибю-
лями или коридорами и лестничными клетками. Тамбуры могут быть
встроенными и пристроенными, одинарными и двойными. Во всех слу-
чаях они должны надежно защищать входную зону от климатических и
производственных воздействий.
Планировочные решения вестибюлей и холлов должны способство-
вать удобному распределению работающих и посетителей, обеспечивать
кратчайшую связь с лестницами, лифтами, коридорами. Вестибюли и
холлы, как правило, являются лицом бытовых и административных поме-
щений и, вследствие этого должны иметь соответствующую композицию
и отделку. Коридоры обеспечивают естественным освещением (окна в
торцах, световые ‘’карманы", второй свет и т.п.). Ширину коридоров наз-
начают из условия возможного открывания дверей внутрь коридоров по
ходу движения человека из помещения.
Лестницы располагают в лестничных клетках в пределах объема зда-
ния или в специальных пристройках к нему. Количество лестниц в быто-
вых и административных зданиях должно быть не менее двух. Расстояние
по коридору от двери наиболее удаленного помещения до ближайшего
выхода на лестничную клетку зависит от степени огнестойкости здания,
классов функциональной и конструктивной пожарной опасности, чис-
ленности работающих и геометрических параметров помещений и эваку-
ационных путей. Это расстояние строго нормируется и, как правило, не
должно превышать 60 м. При расстоянии отметок пола вестибюля и
верхнего этажа более 12 м необходимо предусматривать лифты. Число
лифтов принимают по расчету и их должно быть не менее двух. Один из
лифтов должен быть грузовым, а из числа пассажирских один должен
иметь глубину не менее 2,1 м.
Высота бытовых помещений от пола до потолка должна быть не ме-
нее 2,5 м, а в климатических подрайонах IA, 1Б, 1Г, 1Д и IVA - не менее
2,7 м. Высоту встроенных помещений допускается принимать не менее
412
2,4 м, а высоту административных помещений, столовых и залов собра-
ний - не менее 3 м.
Большинство бытовых и административных зданий промышленных
предприятий имеют высоту до 5 этажей, не требующих устройства лиф-
тов. При строительстве отдельных крупных промышленных предприятий
или группы предприятий возводят здания высотой до 16 этажей. Их ар-
хитектурно-планировочные решения соответствуют, как правило, инди-
видуальным проектам. Типовые проекты бытовых и административных
зданий обычно предполагают использование сетки колонн (6 + 6)х6,
(6 + 3 + 6)х6 и (6 + 6 + 6)х6 м. В некоторых случаях для размещения бы-
товых и административных зданий эффективна сетка колонн (9 + 9)х6 м.
Типовые варианты хорошо обеспечивают рациональное использование
площади, естественное освещение, вентиляцию и экономичное конструк-
тивное решение.
На рис. Х1Х-8 показан пример размещения административно-быто-
вого корпуса предприятия алюминиевой промышленности, решенного с
использованием типовой секции с сеткой колонн (6 + 6 + 6)х6 м. Одним
из недостатков показанного варианта является размещение над столовой
конструкторского бюро.
Бытовые и административные здания, разработанные по индивиду-
альным проектам, позволяют более рационально разместить их относи-
тельно производственных помещений, обеспечить улучшенные нестан-
дартные условия обслуживания, разнообразить архитектурно-художест-
венную сторону промышленного предприятия.
Особую сложность представляет размещение и конструктивное ис-
полнение помещений на реконструируемых предприятиях. В этих усло-
виях, как правило, из-за недостатка резервных площадей, приходится
изыскивать возможности размещения бытовых и административных по-
мещений на площадях и участках, не всегда позволяющих достаточно
полно обеспечить все требования к ним (естественное освещение, зони-
рование и др.). Реконструкцию бытовых и административных зданий
осуществляют по индивидуальным проектам с использованием как типо-
вых параметров и конструктивных приемов, так и нестандартных разме-
ров пролетов, шага колонн, высот этажей. Нередко используют конструк-
тивную схему с несущими наружными и внутренними стенами.
В практике эксплуатации производственных зданий часто возникает
необходимость перепланирования бытовых и административных зданий
из-за изменения производственных процессов, соотношения мужских и
женских профессий и т.д. В этих случаях в планировочных решениях
стремятся выявить неизменяемые и изменяемые элементы. К неизменяе-
мым элементам реконструируемых зданий относят, в первую очередь,
лестницы, лифты и другие коммуникационные помещения (вестибюли,
413
коридоры), а также помещения здравоохранения и крупные зальные по-
мещения. Изменяемые планировочные элементы чаще всего составляют
гардеробные блоки и административные помещения.
В последнее десятилетие для размещения бытовых и административ-
ных помещений широко используют каркасно-панельные конструкции
многоэтажных зданий, имеющих межвидовое применение. Конструкции
таких зданий нашли применение во многих общественных зданиях и по-
дробно рассмотрены при изучении раздела о гражданских зданиях. При
проектировании бытовых и административных зданий необходимо особо
тщательно выполнять требования к обеспечению параметров микрокли-
мата. Так, в гардеробно-душевых и медицинских блоках в зависимости от
температуры наружного воздуха в холодный и жаркий периоды года
должны быть выполнены условия притока и вытяжки воздуха, обеспече-
ния требуемой температуры и влажности. В соответствии с этими требо-
ваниями назначают соответствующие конструкции и отделку помещений.
Например, полы в гардеробных и душевых выполняют из влагостойких и
нескользких материалов с обогревом горячей водой, циркулирующей по
трубам, уложенным в основание пола. В целом отделку помещений ре-
шают в соответствии с общими требованиями к интерьерам (см. гл. VII).
Глава XX. ЗДАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА В РАЙОНАХ
С ОСОБЫМИ КЛИМАТИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ
Особенности строительства промышленных зданий в условиях Севера и
вечномерзлых грунтов. Такие районы, включающие тундровые, лесотунд-
ровые и частично таежные зоны, занимают около 48% территории Рос-
сии. Обладая крупными запасами многих полезных ископаемых, районы
Севера имеют большое экономическое значение.
К особым условиям, отличающим северные районы от областей сред-
ней полосы, следует отнести: продолжительный зимний период (от 185
до 305 дней) с низкими отрицательными температурами; сильные ветры,
достигающие скорости 30-40 м/с; вечномерзлое состояние грунтов; ма-
лую освоенность территории; слабое развитие строительной индустрии.
Кроме этого, для некоторых районов Севера характерна сейсмичность,
что накладывает дополнительные требования к возводимым зданиям и
сооружениям.
Планировка предприятии и защита зданий от снежных заносов. В целях
сокращения стоимости освоения и эксплуатации территории промыш-
ленные предприятия в северных районах строят с соблюдением макси-
мально возможной плотности и компактности планировки. В связи с
этим принцип блокирования в одном здании цехов и помещений всего
предприятия или группы цехов для этих районов приобретает особое
значение.
414
Рис. XIX-8. Архитектурно-планировочное решение административно-
бытового корпуса предприятия алюминиевой промышленности:
а - фасад; б-г - планы 1,2 и 3-го этажей; 1 - женский гардероб специальной
одежды; 2- женская душевая; 3- женский гардероб домашней одежды; 4- поме-
щение личной гигиены женщин; 5- помещение сушки одежды; 6- мужской гар-
дероб специальной одежды; 7 - душевая; 8 - мужской гардероб домашней
одежды; 9 - помещение обеспылевания одежды; 10 - ремонт обуви; 11 - раздача
молока; 12- столовая; 13- здравпункт; 14 - ингаляторий; 15 - кабинет по техни-
ке безопасности; 16- вентиляционная камера; 17- информационный центр; 18-
гардероб уличной одежды; 19 - тамбуры гардеробных; 20 - санитарные узлы; 21 -
комната программистов; 22 - вычислительный центр; 23 - коридор; 24-28 - ка-
бинеты руководителей; 29- конструкторское бюро; 30- архив
415
Другим существенным обстоятельством, определяющим планировку
предприятий, является защита от снегопереноса и снежных заносов при
метелях и поземках. К числу основных мер по защите от снегопереноса и
снежных заносов относят: использование естественных препятствий, та-
ких как рельеф или растительность, задерживающих снеговетровые пото-
ки; специальные приемы взаимного расположения зданий и сооружений
на территории предприятия. Используя разнообразные приемы, можно
добиться ветрорегулирования аэродинамическими группами зданий. Так,
в одних случаях устраивают снегозащитный фронт из зданий, располо-
женных с наветренной стороны, в других, наоборот, организуют сквозное
проветривание с выносом снега за пределы производственной зоны
(рис. XX-J, о, б); придание зданиям и сооружениям обтекаемой формы,
устройство на них аэродинамических приспособлений, перекрытие на
зиму или на период метелей разрывов между зданиями временными кон-
струкциями; устройство продуваемого подполья (рис. XX-1, в); устрой-
ство утепленных галерей-переходов между основными производствен-
ными и административно-бытовыми зданиями.
Рис. XX-1. Примеры планировок предприятий и типов зданий,
снижающие заносимость снегом:
а - устройство снегозащитного фронта; б - сквозной перенос снега; в - исполь-
зование аэродинамических свойств зданий для уменьшения снежных заносов
416
Объемно-планировочные решения зданий. В северной строительно-кли-
матической зоне рекомендуется проектировать здания простой прямо-
угольной формы в плане, без перепада высот. В тех случаях, когда пере-
пад высот необходим по технологическим или технико-экономическим
соображениям, его стремятся расположить с наветренной стороны или
вдоль направления господствующих ветров. Фасады зданий следует про-
ектировать без ниш, поясков и других элементов, задерживающих атмо-
сферные осадки.
Эвакуационные выходы из зданий, как правило, размещают в стенах,
расположенных параллельно направлению преобладающих ветров (по ро-
зе ветров зимнего периода). На входах в отапливаемые здания предусмат-
ривают двойные тамбуры с тремя дверями. Внутренний тамбур делают
отапливаемым.
Помещения с мокрым влажностным режимом не рекомендуется раз-
мещать у наружных стен зданий и, наоборот, помещения, в которых рас-
положены производства со значительными выделениями тепла, а также
вредных выбросов (пыли, дыма, газа и копоти) - у наружной стены с
подветренной стороны.
Ворота и технологиче-
ские проемы в наружных
стенах отапливаемых зда-
ний оборудуют воздушно-
тепловыми завесами, а в
зданиях с влажным или
мокрым влажностным ре-
жимом - дополнительно и
тамбурами.
Особое внимание уде-
ляют покрытиям зданий.
Предпочтение отдают плос-
ким и односкатным кры-
шам (рис. ХХ-2). При мно-
госкатных крышах их рас-
полагают вдоль доминиру-
Рис. ХХ-2. Примеры решения главного
корпуса обогатительной фабрики
ал.мазодобыващей промышленности
юших зимних ветров, а при односкатных уклон ориентируют в навет-
ренную сторону. В большинстве случаев водоотвод с покрытий преду-
сматривают неорганизованный наружный.
Конструктивные решения зданий в северных климатических районах
во многом зависят от геологических условий и принципов использования
вечномерзлых грунтов в качестве основания.
В практике строительства используют два принципа использования
вечномерзлых грунтов в качестве основания: принцип I, когда грунты
417
основания сохраняют в мерзлом состоянии как в процессе строительства,
так и на весь период эксплуатации здания; принцип II, когда грунты ос-
нования находятся в оттаявшем состоянии, причем оттаивание их допус-
кается в процессе эксплуатации здания или до начала возведения. В слу-
чае предварительного оттаивания грунтов основания при необходимости
предусматривают улучшение строительных свойств грунтов путем уплот-
нения, закрепления и др.
Строительство на мерзлых грунтах по принципу I применяется чаще
всего при возведении неотапливаемых зданий. При строительстве по
этому принципу отапливаемых зданий, выделяющих тепло, требуются
дополнительные меры по сохранению грунтов основания в мерзлом со-
стоянии. Эти меры должны обеспечивать стабильность их верхней грани-
цы или их подъема, а также поддержание расчетных температур грунта.
Иногда специальными дополнительными мерами предусматривают ис-
пользование охлаждающих устройств, которые могут быть поверхност-
ными и заглубленными (рис. ХХ-3).
Рис. ХХ-3. Способы сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии:
а - знание с открытым подпольем: б - здание с охлаждающими трубами; 1 -свая; 2- рост-
верк; 3 - фундаментная балка; 4 -стена; 5-колонна; 6- балка; 7-панель перекрытия;
8- утеплитель; 9 - армированная бетонная стяжка; 10- гидроизоляция; 11- покрытие по-
ла; 12- вечномерзлый грунт; /3 - ссзоннооттаиващий слой грунта; 14- подсыпка; /5-пол;
16- граница сезонного промерзания грунта; /7-граница вечномерзлого грунта; 18- ох-
лаждающие стальные трубы
К поверхностным охлаждающим устройствам относят: холодные про-
ветриваемые подполья; вентиляционные короба, уложенные по перимет-
ру здания; системы каналов, расположенные непосредственно под полом.
К заглубленным устройствам относят охлаждающие трубы или кана-
лы, закладываемые в грунт основания или в подсыпки, на которых воз-
водится здание. Размеры труб или каналов и их количество определяют
теплотехническим расчетом.
418
Высоту подполья (расстояние от поверхности грунта до низа балок
перекрытия) принимают не менее 1 м. Холодные подполья подразделяют
на открытые и закрытые. Подполья первого вида вентилируют через за-
зор между фундаментной балкой и поверхностью грунта (рис. ХХ-3, о), а
второго - через продухи в цоколе или вытяжные трубы.
Стены закрытого подполья выполняют из железобетонных неутеп-
ленных труб (рис. ХХ-3, 6),.
Способ вентиляции подполья выбирают с учетом снегоотложения в
данном районе и среднезимних скоростей ветра. При скорости ветра ме-
нее 4...6 м/с для вентиляции предусматривают продухи в цоколе здания
или открытые подполья.
Когда возможны значительные снежные заносы, продухи располага-
ют выше поверхности снегоотложений, а высоту открытых подполий наз-
начают из условия обеспечения свободного переноса снега под зданием.
Если меры по снегозащите не предусмотрены, в районах со среднезим-
ней скоростью ветра более 4...6 м/с для вентиляции подполий зданий
устанавливают вытяжные трубы.
При проектировании и строительстве зданий с основанием по прин-
ципу II необходимо предусматривать конструктивные решения, обеспе-
чивающие медленное и равномерное оттаивание грунтов основания в
процессе строительства и эксплуатации, а также равномерную осадку зда-
ния в допустимых пределах.
Осадка зданий вследствие уплотнения грунтов в основании является
обычным их поведением независимо от климатического района строи-
тельства и исчисляется несколькими сантиметрами. В условиях вечно-
мерзлых грунтов при неравномерном оттаивании грунтов осадки могут
достигать десятки сантиметров, что может привести первоначально к об-
разованию трещин в фундаментах и стенах, а затем и к их разрушению.
В тех случаях, когда деформации основания могут превышать пре-
дельные величины, для обеспечения устойчивости, прочности и эксплу-
атационной надежности здания проектируют с жесткими и податливыми
конструктивными схемами.
С жесткими конструктивными схемами, как правило, проектируют
многоэтажные, а также одноэтажные здания с пролетами до 12 м. В та-
ких зданиях конструктивные элементы не должны иметь взаимных пере-
мещений.
В зданиях с податливыми конструктивными схемами применяют схе-
мы рам, в которых предусматривается жесткая заделка колонн в фунда-
ментах и шарнирное соединение с ригелями. Рекомендуется применять
конструкции с максимально допустимой жесткостью в вертикальной пло-
скости, а покрытия и перекрытия - в виде жестких горизонтальных диа-
фрагм, связанных с продольными и поперечными стенами и колоннами.
419
Для обеспечения нормальной эксплуатации зданий высоту помеще-
ний, проемов (ворот, дверей и др.), а также расстояния по высоте между
оборудованием и конструкциями зданий назначают с запасами. Все кон-
струкции, в том числе фундаменты под оборудование и подъемно-тран-
спортные устройства, должны устанавливаться с учетом возможного при-
ведения их в проектное положение при неравномерных осадках в про-
цессе эксплуатации. Печи и агрегаты, выделяющие тепло, размещают на
перекрытиях или отдельных фундаментах, не связанных с несущими кон-
струкциями.
В районах на Крайнем Севере, где строительство ведут в основном из сбор-
ных привозных элементов, особое значение имеет снижение массы зданий. Кро-
ме того, большое значение имеет качество их заводской готовности.
При строительстве на вечномерзлых грунтах основным типом промышлен-
ного здания, как и в обычных условиях, является здание каркасного типа. Эле-
менты каркаса выполняют из железобетона и металла, причем металлические
конструкции здесь более эффективны, чем в центральных районах.
Рис. ХХ-4. Основные типы фундаментов зданий, возводимых
на вечномерзлых грунтах по принципу I (разрезы и планы):
а - свайные; 6 - полносборная стойка с башмаком; в - стойка с башмаком стаканного ти-
па; г - столбчатый из бетонных блоков
При строительстве зданий по I принципу фундаменты устраивают
свайные, как правило, железобетонные сплошного или сквозного сече-
ния (рис. ХХ-4, а). По способу погружения, определяемому видом вечно-
мерзлого грунта, сваи подразделяют на погружаемые в пробуренные сква-
жины, погружаемые с оттаиванием п>унта, бурозабивные и забивные.
При небольшой толщине слоя сезонного промерзания-оттаивания
(до 1,5 м) и высокой несущей способности вечномерзлых грунтов целесо-
образно устраивать сваи-стойки на башмаках (рис. ХХ-4, б, в). При стро-
ительстве зданий на непучинистых грунтах иногда применяют столбчатые
фундаменты, собираемые из бетонных блоков (рис. ХХ-4, г).
420
Здания с жесткой конструктивной схемой возводят по II принципу на
ленточных (в том числе и в виде перекрестных лент) и сплошных плит-
ных фундаментах. В предварительно оттаявших и уплотненных грунтах
устраивают столбчатые и свайные фундаменты.
Здания с податливой конструктивной схемой возводят на отдельно
стоящих столбчатых фундаментах, а при строительстве на предварительно
оттаявших и уплотненных грунтах - и на свайных.
Ограждающие конструкции стен и покрытий рекомендуется устраи-
вать из облегченных панелей. Весьма эффективны утепленные панели с
обшивками из алюминиевых, стальных и асбестоцементных листов. В ка-
честве утеплителя используют минеральную вату и другие пористые ма-
териалы.
В наружных стенах из
сборных элементов целесооб-
разно иметь минимальное
число стыков. Заполняют их
минераловатными материала-
ми, пенополиуретаном и гер-
метизирующими мастиками,
сохраняющими эластичность
при низких температурах.
Для наружных стен зданий с
влажным и мокрым режима-
ми эксплуатации следует ис-
пользовать панели с воздуш-
ными прослойками и много-
слойные. Климатические ус-
ловия северных районов за-
трудняют устройство рулон-
ных кровель. Процесс на-
клейки рулонного ковра там
особо целесообразно перено-
сить в заводские условия. В
целях уменьшения снегоот-
ложений на кровле зданий
нецелесообразно применять
Рис. ХХ-5. Многощелевые свегопрозрачные
панели:
а - фрагмент фасада; б - вертикальный разрез све-
топроема; в - то же, горизонтальный; J - стеновая
панель; 2 - стальная накладка; 3 - светопрозрачная
панель; 4 - опорный н прижимной элементы из
свстопластика; 5- вспомогательная стойка-импост;
6 - эластичные прокладки; 7 - фартук из оцинко-
ванной стали
фонарные надстройки. Хорошие светотехнические показатели в условиях
севера обеспечивают маловыступаюшие над кровлей зенитные фонари.
Для заполнения световых проемов применяют стеклопакеты, стеклобло-
ки, профильное стекло, многослойные стеклопластиковые панели, а
также тройные переплеты. Места притвора форточек и фрамуг уплотняют
упругими прокладками и натяжными приборами.
421
Перспективны для северных районов панели из светопрозрачных
многощелевых пустотных термопластических элементов, разработанные в
ЦНИИпромзданий (рис. ХХ-5). Панели, имеющие размеры 1,2x3, 1,8х
хЗ,2, 4x3 и 3x3 м можно использовать при ленточном остеклении и для
заполнения отдельных проемов. Для герметизации стыков панелей и мест
примыкания к стенам применяют специальные профили из эластичных
материалов. Светопроемы из этих элементов обладают высокими свето-
техническими и теплотехническими показателями, воздухонепроницае-
мы, имеют небольшую массу и достаточную прочность.
Для районов Севера эффективны сооружения пневматической кон-
струкции вследствие их легкости, компактности в сложенном виде и бы-
строте возведения. Они особенно целесообразны под временные произ-
водственные и складские помещения, гаражи, а также для перекрытия
заводских дворов.
Здания, возводимые в южных районах России. К таким районам отно-
сятся обширные пространства Прикаспийской низменности, Нижнего
Поволжья, Краснодарского края и Северного Кавказа. Эти районы ха-
рактеризуются относительно высокими температурами воздуха в летний
период, чередующимися с резкими ее колебаниями в течение суток.
Помимо перегрева и сухости воздуха, дискомфортные условия местности
усугубляют ветры, песчаные и пылевые бури. В зимний период в этих
районах возможны отрицательные температуры со значительным выпаде-
нием снега, метелями. В силу этого проектирование и строительство
зданий в таких условиях требуют специальных подходов.
Специальные меры назначают в зависимости от преобладающих в
климате местности отрицательных факторов: в одних случаях предусмат-
ривают предпочтительные меры по защите работающих от избыточной
солнечной радиации; в других - зашита от ветров, высокой влажности
воздуха и т.д. Как правило, мероприятия по учету особенностей климата
в южных районах носят комплексный характер и включают защитные
меры планировочного, конструктивного и организационного характера.
Планировка и благоустройство территории предприятия должны в пер-
вую очередь обеспечивать защиту от перегрева производственных зданий.
Большое значение имеет выбор места строительства предприятия. При
этом учитываются, главным образом, природные особенности местности
(рельеф, растительность, наличие воды, господствующий ветер и др.). В
жарко-влажных климатических районах промышленные предприятия це-
лесообразнее размещать на возвышенной местности, где скорость ветра
повышается, или на северных и южных наветренных склонах возвышен-
ных участков, наименее подверженных нагреву от солнечного облучения.
В жарко-сухих районах предпочтительнее застраивать нижние участ-
ки юго-восточных и восточных склонов долин, где здания или сооруже-
422
ния меньше нагреваются днем и интенсивнее охлаждаются прохладными
потоками вечером и ночью.
Одно из простейших и эффективных средств борьбы с перегревом
зданий - правильная ориентация предприятия и отдельных зданий по
сторонам света и по отношению к направлению господствующих ветров.
Восточные и западные стены под действием солнечной радиации получа-
ют значительно больше тепла, нежели южные. Поэтому лучшей считают
ориентацию зданий с двухсторонним остеклением длинной осью в на-
правлении восток - запад.
В безветренных жарких районах для обеспечения более интенсивного
проветривания территории промышленного предприятия и лучшего ох-
лаждения здания следует располагать длинной осью параллельно направ-
лению господствующих ветров (рис. ХХ-6, о) или под углом не более
45°С. Здания должны меньше загораживать преобладающие ветры. С
этой целью низкие сооружения размещают с наветренной стороны тер-
ритории застройки (рис. ХХ-6, 6).
ветрового потока более высокие
предприятия.
<0 УК
При частом изменении направления
здания размещают в средней части
Рис. ХХ-6. Элементы планировки предприятий при использовании
ветра и водоемов для защиты зданий от перегрева:
а - расположение зданий в плане по отношению к направлению господствующих ветров;
б - ступенчатая по высоте застройка предприятия с раскрытием пространства в сторону
преобладающих ветров; в - размещение зданий в зоне низкого давления с соблюдением
необходимого разрыва; г - влияние зеленых насаждений на аэрацию одноэтажных зданий;
д - водоем около здания для охлаждения воздушного потока
423
Известно, что позади построек (на заветренной стороне) образуется
зона низкого давления с обратным течением воздуха над поверхностью
земли (рис. ХХ-6, в). Это обстоятельство учитывают при разработке мер
по защите от пыльных и снеговых бурь и метелей. В связи с этим рас-
стояние между зданиями рекомендуется принимать не менее 7 высот
экранирующего сооружения.
Микроклимат промышленных предприятий значительно улучшает
высаживаемые на их территории зеленые насаждения. Вместе с тем, на-
саждения не должны быть слишком густыми и частыми, так как в про-
тивном случае они будут мешать циркуляции воздуха около зданий и на
территории предприятия. Чтобы эффективнее проветривать производст-
венные помещения, необходимо правильно подбирать высоту и форму
кроны деревьев и кустарников (рис. ХХ-6, г). В районах засушливого
климата зеленые полосы обычно располагают перпендикулярно направ-
лению господствующих ветров, а во влажных - параллельно этим ветрам.
Возможно большую площадь территории предприятий должны зани-
мать газоны и цветники. Территорию охлаждает также ее обводнение -
бассейны, пруды, фонтаны и частые поливы. Водоемы, расположенные
непосредственно около зданий, способствуют охлаждению воздуха в по-
мещениях (рис. ХХ-6, д). Пешеходные дорожки на территории предприя-
тий целесообразно затенять зелеными насаждениями.
Типы зданий и ограждающих конструкций. В районах с жарким кли-
матом распространены промышленные здания с обычными объемно-
планировочными решениями. При жарко-сухом климате хорошие ре-
зультаты дает принцип блокирования производств, так как при этом
уменьшается плошадь наружных стен и смягчается вредное влияние су-
ховеев и пыльных бурь. В этом случае целесообразно строить также зда-
ния с замкнутыми или полузамкнутыми дворами. Промышленные здания
в целях обеспечения хорошей аэрации должны иметь небольшую шири-
ну. Здания с горячими производствами рекомендуется проектировать с
активным аэрационным профилем, способствующим интенсификации
движения воздуха через все здание. Нередко многоэтажные здания пред-
почитают одноэтажным, так как большая скорость ветра в верхних слоях
улучшает условия естественного воздухообмена в помещениях. Кроме
того, покрытие, сильно нагреваемое под действием солнечной радиации,
имеет в многоэтажном здании меньшую относительную площадь, чем в
одноэтажных. Небольшая снеговая нагрузка на покрытия зданий в юж-
ных районах позволяет облегчать покрытие и укрупнять сетку колонн.
Климатические особенности южных районов, как нигде, позволяют
открыто размещать технологическое оборудование ряда производств. При
этом открытые установки, несмотря на дорогостоящие меры по антикор-
розийной защите, значительно сокращают объем строительно-монтаж-
424
ных работ, снижают пожаро- и взрывоопасность производств, создают
благоприятные условия труда рабочих, уменьшают эксплуатационные
расходы и обладают рядом других преимуществ. Над отдельными агрега-
тами и рабочими местами, находящимися вне зданий, предусматривают
укрытия от атмосферных осадков и солнечной радиации.
Фундаменты зданий, возводимых в южных районах, аналогичны воз-
водимым в обычных условиях. Небольшая глубина промерзания грунта
позволяет сооружать фундаменты неглубокого заложения.
Стены зданий в южных районах устраивают из традиционных мате-
риалов и изделий, но с высокой теплоустойчивостью. Такие стены по-
зволяют обеспечить допустимые амплитуды колебания температуры на
внутренней поверхности. В теплоустойчивых стенах обычно предусмат-
ривают воздушные прослойки, вентилируемые воздухом.
В зданиях с производствами, не требующими специальной защиты от
перегрева солнечной радиацией, а также возводимыми в районах с жар-
ко-влажным климатом, когда суточные колебания температуры наружно-
го воздуха незначительны, устраивают стены легкой (обычно жалюзий-
ной) конструкции. Они лучше способствуют беспрепятственному прони-
канию воздушных потоков.
Наружные поверхности стен рекомендуется окрашивать в холодные
светлые тона или использовать материалы, хорошо отражающие солнеч-
ную энергию и тем самым снижающие их нагрев. В такие же тона реко-
мендуется окрашивать внутренние поверхности помещений.
При назначении размеров остекленных поверхностей в южных райо-
нах исходят не только из условия естественного освещения, но и предот-
вращения перегрева помещений под действием солнечной радиации. В
районах с жарко-сухим климатом размеры окон назначают несколько
меньше, чем требуется по условиям освещения. Располагают окна, как
правило, в верхней части стены. Вместе с тем, в жарко-влажном климате
окна могут быть больших размеров для интенсификации воздухообмена в
помещениях.
Перегрев помещений под влиянием солнечной радиации можно зна-
чительно снизить при заполнении оконных проемов теплозащитным или
светорассеивающим стеклом, стеклопакетами, стеклоблоками, профиль-
ным стеклом и листами из стеклопластика.
Здания с постоянным кондиционированием и строго определенным
температурно-влажностным режимом производства целесообразно стро-
ить безоконные и бесфонарные, предусматривая хорошую герметизацию
дверей и ворот. Температурно-влажностные условия в производственных
помещениях в жарком климате находятся в большой зависимости от кон-
струкции покрытия здания.
425
В зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом про-
изводства покрытия устраивают утепленные или с вентилируемыми воз-
душными прослойками. Хорошо зарекомендовали себя однослойные
кровли, а также кровли из специального рубероида, облицованного с на-
ружной стороны алюминиевой фольгой или с бронирующим слоем, сос-
тоящим из слюдяной крошки, мелкого гравия или песка светлых тонов.
Кровлю можно окрашивать в белый цвет.
В зданиях со строго заданным температурно-влажностным режимом
распространены водонаполненные покрытия со слоем воды толщиной
50-100 мм.
В зданиях с избытками тепла или газа при интенсивной аэрации, а
также в строениях вспомогательного и временного характера, покрытия
устраивают из волнистых асбестоцементных или алюминиевых листов.
В условиях жаркого климата фонари рекомендуется устраивать с од-
носторонним остеклением (например, шедовые). При ориентации свето-
вых плоскостей этих фонарей на северную часть горизонта удается дать
равномерное естественное освещение всей производственной площади. В
этих районах применяют также П-образные фонари с вертикальным ос-
теклением и зенитные с защитой от солнечной радиации.
Солнцезащитные устройства. Одним из эффективных приемов борь-
бы с перегревом помещений являются солнцезащитные устройства.
Солнцезащитные устройства рекомендуется предусматривать в зда-
ниях с постоянным пребыванием рабочих, выполняющих работы I-IV
зрительных разрядов, на предприятиях, располагаемых в III и IV клима-
тических районах.
Солнцезащитные устройства не должны ухудшать условия воздухооб-
мена в помещениях, они должны быть легкими, удобными и надежными
в эксплуатации, экономичными, а в зимний период времени создавать
минимальное затенение светопроемов.
Такие устройства подразделяют на постоянные, являющиеся элемен-
тами зданий, и временные, устраиваемые в процессе эксплуатации зда-
ний, а по конфигурации - на горизонтальные, вертикальные, наклонные
и комбинированные. Тип солнцезащитных устройств выбирают с учетом
назначения здания, природных особенностей района, ориентации, фор-
мы и размеров светопроемов, режима эксплуатации и технико-экономи-
ческих показателей. Козырьки над окнами делают в основном при вы-
соком стоянии солнца для затенения светопроемов южных фасадов. Они
могут быть горизонтальными (в виде сплошной плиты или решетчатыми)
и наклонными (рис. ХХ-7, a-в). Изготавливают козырьки из железо-
бетонных плит, асбестоцементных листов, деревянных реек и т.д. Они
имеют простую конструкцию, снижают освещенность незначительно, не
426
ухудшают аэрацию помещений, однако они не защищают помещения от
проникания косых лучей солнца.
Рис. ХХ-7. Типы солнцезащитных устройств зданий:
а - горизонтальный козырек из сплошной плиты; б-то же. решетчатый; в -наклонный
сплошной козырек; г - жалюзи, располагаемые в пределах толщины свстопроема; д -
жалюзи около проема; е - жалюзи на относе от свстопроема; ж - вертикальные ребра; з -
вертикальные ребра в комбинации с горизонтальными жалюзи; и - комбинированные
(коробчатые); к - ячеистые солнцезащитные панели; а - то же, маркизы
К горизонтальным солнцезащитным устройствам относят также
жалюзи, хорошо защищающие помещения от солнечной радиации при
любой ориентации проемов. Жалюзи могут быть с неподвижными и под-
вижными (регулируемыми) перьями. Устанавливают их в пределах тол-
щины светового проема (рис. ХХ-7, г-ё), около него и с выносом от
проема. Изготавливают жалюзи из дерева, металла и пластмасс. Жалюзи
значительно снижают естественную освещенность помещений. При ори-
ентации проемов на запад и восток можно применять вертикальные
поворотные и раздвижные жалюзи.
Для затенения световых проемов северо-западной и северо-восточной
ориентации иногда применяют вертикальные ребра из сплошных плит
(рис. ХХ-7, ж). Экраны размешают по бокам проемов, а при ленточном
остеклении - через определенное расстояние по его длине. Ребра не до-
пускают в помещение косых лучей низкостоящего солнца, но не защи-
щают полностью помещение от лучей при его высоком стоянии. Можно
применять ребра (рис. ХХ-7, з) в комбинации с горизонтальными жа-
люзи.
В многоэтажных промышленных зданиях на фасадах любой ориен-
тации используют комбинированные (коробчатые) солнцезащитные уст-
427
ройства, состоящие из вертикальных и горизонтальных плит, обрамля-
ющих световые проемы (рис. XX-7, и). Коробчатая система хорошо
защищает помещения от прямых и косых солнечных лучей, однако она
дорога и трудоемка в монтаже.
В особо жарких районах перед световыми проемами можно устанав-
ливать ячеистые солнцезащитные панели (рис. ХХ-7, к). В промышлен-
ных, как и в общественных зданиях, возможно применение маркиз - тек-
стильных солнцезащитных навесов, натянутых на металлический каркас
(рис. ХХ-7, л). Маркизы могут быть с боковыми стенками или без них.
Размеры и наклон затеняющих устройств определяют в зависимости
от географической широты места строительства и ориентации световых
проемов по сторонам горизонта. Все типы солнцезащитных устройств
рекомендуется окрашивать в белый цвет. Для затенения окон и глухих
участков стен, а также в декоративных целях на юге часто используют
быстрорастущие вьющиеся растения.
Здания, возводимые в сейсмических районах. Сейсмическими района-
ми на территории России считаются регионы Прибайкалья, Чукотки, Са-
халина, Дальнего Востока, Алтая, Камчатки и Северного Кавказа. Эти
регионы с населением 15...20 млн. человек составляют около 15% площа-
ди России и расположены в различных климатических условиях.
При проектировании зданий и сооружений для строительства в сейс-
мических районах учитывают интенсивность сейсмического воздействия
и его повторяемость.
Интенсивность сейсмического воздействия в России и ряде других
европейских государств принято оценивать по 12-ти балльной шкале
(1 балл-самое слабое проявление, 12 баллов - катастрофа). Землетря-
сения силой в 6 баллов и меньше не вызывают заметных повреждений в
строениях и, как правило, практически не учитываются. При землетря-
сениях в 7 баллов в зданиях могут появиться трещины и другие повреж-
дения в стенах каменных зданий, в 8 баллов - значительные повреждения
и отдельные разрушения, в 9 баллов - сильные разрушения и обвалы зда-
ний, если они возведены без антисейсмических мероприятий. Возведение
зданий и сооружений в районах с сейсмичностью 9 баллов и выше в на-
шей стране, как правило, не допускается.
В пределах России сейсмичность в основном составляет 6...9 баллов.
Сейсмичность (интенсивность и повторяемость) площадки строительства
устанавливают на основании материалов районирования и микрорайони-
рования территории России, анализа предшествующих землетрясений и
прогнозируемых расчетов. Проблема надежности и экономичности
сейсмостойкого промышленного строительства весьма актуальна, так как
почти все без исключения сейсмические районы располагают большими
запасами ценных ископаемых и имеют широкие перспективы освоения и
428
дальнейшего развития. К этому следует добавить экономическую сторону
строительства, связанную с удорожанием стоимости сейсмостойких соо-
ружений - они дороже возводимых в несейсмических районах примерно
на 4% на каждый балл сейсмичности.
Принципы проектирования сейсмостойких зданий и сооружений. На ос-
нове инженерного анализа последствий землетрясений при проектирова-
нии сейсмостойких зданий используют следующие основные принципы:
уменьшение массы конструкций и выбор конструктивной схемы с опти-
мальной динамической жесткостью и затуханием; равномерное распре-
деление жесткостей и масс в зданиях; обеспечение монолитности и
равнопрочности элементов здания; обеспечение условий, облегчающих
развитие в элементах конструкций и их соединениях пластических де-
формаций. Использование ряда принципов, снижающих сейсмические
воздействия на здания, показан на рис. ХХ-8.
Рис. ХХ-8. Конструктивные мероприятия, снижающие сейсмические
воздействия на здания:
а - разделение здания на отсеки антисейсмическими швами; б - перенос тяжелого обору-
дования в нижний этаж; в - замена мостового крана козловым (напольным); / - анти-
сейсмический шов; 2 - нерекомендуемое расположение оборудования; J- рекомендуемое;
4 - мостовой кран; 5 - козловый кран
429
Обеспечение сейсмостойкости зданий. Сейсмостойкость зданий и соо-
ружений обеспечивают: выбором благоприятной в сейсмическом отноше-
нии площадки строительства, конструктивно-планировочными мерами,
использованием высокопрочных и надежных материалов, высоким каче-
ством выполнения строительно-монтажных работ. Выбор месторасполо-
жения предприятия или отдельного промышленного здания производят,
основываясь на материалах тщательного анализа площадки строитель-
ства.
Для снижения сейсмических нагрузок на здание предпочтение следу-
ет отдавать участкам со спокойным и ровным рельефом, хорошо обеспе-
ченным стоком поверхностных вод и глубоким залеганием грунтовых.
Неблагоприятными для застройки считаются участки с расчлененным
рельефом, с крутизной склонов более 15°, сильной нарушенностью грун-
тов основания физико-геологическими процессами, просадочностью, с
песками влажными и водонасыщенными, с осыпями, карстами, обвала-
ми, плывунами, горными выработками и селями. Отрицательные измене-
ния может вызвать подъем уровня грунтовых вод.
В условиях северной климатической зоны нерационально уменьше-
ние зданий в плане за счет повышения этажности. Многоэтажные здания
допускается строить для предприятий легкой промышленности, приборо-
строения и других отраслей. В них ужесточаются требования к располо-
жению тяжелого оборудования, использованию напольных кранов взамен
мостовых (рис. ХХ-8, б, в). В связи с этим во многих случаях одноэтаж-
ные здания оказываются предпочтительнее многоэтажных. Протяженные
или сложные по очертанию в плане, а также имеющие перепады высот
(5 м и более) здания разделяют на отсеки антисейсмическими швами.
Антисейсмические швы устраивают в виде спаренного ряда колонн в
каркасных зданиях или сдвоенных стен - в бескаркасных. При высоте
здания до 5 м ширину антисейсмического шва назначают размером не
менее 30 мм, при большей высоте его увеличивают на 20 мм на каждые
5 м высоты. Расстояния между антисейсмическими швами принимают по
СНиП в зависимости от вида несущих конструкций и сейсмичности рай-
она строительства. Так, при металлических и железобетонных каркасах
при сейсмичности от 7 до 9 баллов расстояние между швами не должно
превышать 150 м.
В одноэтажных зданиях высотой до 10 м при расчетной сейсмич-
ности 7 баллов антисейсмические швы не устраивают. Антисейсмические
швы делят здание по всей высоте. Допускается не устраивать шов в фун-
даменте за исключением случаев, когда он совпадает с осадочным.
В каркасных зданиях конструкцией, воспринимающей горизонталь-
ную сейсмическую нагрузку, могут служить: только каркас, каркас с за-
полнением, каркас с вертикальными связями и диафрагмами или ядрами
430
жесткости. Наибольшее распространение получили здания с несущим
поперечным каркасом. Каркасы с диафрагмами, связями или ядрами
жесткости используют при строительстве зданий высотой более 16 эта-
жей (см. главу XII).
Каркасы одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий вы-
полняют из железобетона и металла. Хорошо зарекомендовали себя в
условиях сейсмики здания с каркасами, возведенными из монолитного
железобетона. По сравнению со сборными они оказались более сейсмо-
стойкими, их отличает меньший расход стали для армирования. Отмече-
ны также большие достоинства предварительно напряженных железобе-
тонных конструкций. Стальные каркасы по сравнению с железобетонны-
ми лучше переносят сейсмические воздействия. Их эффективность воз-
растает с укрупнением сетки колонн.
Для одноэтажных промышленных зданий рекомендуется применять
железобетонные колонны прямоугольного сечения и двухветвевые.
Металлические колонны лучше принимать замкнутого коробчатого
сечения как равноустойчивого относительно главных осей, а для рамно-
связевого каркаса - двутаврового сечения.
Фундаменты по сравнению с другими элементами здания во время
землетрясений подвергаются меньшим повреждениям. Однако надежно
выполненные фундаменты - залог повышенной сейсмостойкости других
конструкций зданий.
Под здания с несущими стенами предусматривают, как правило, лен-
точные фундаменты из крупных блоков. Сейсмостойкость таких фун-
даментов повышают устройством по верху блоков армированных швов
(рис. ХХ-9, а). Армированные швы выполняют из раствора М100 тол-
щиной не менее 40 мм, в который укладывают от трех до шести продоль-
ных стержней диаметром 10 мм, связанных через 300...400 мм попереч-
ными стержнями диаметром 6 мм. Блоки укладывают с перевязкой швов
в каждом ряду на растворе марки не ниже 25.
В каркасных зданиях колонны устанавливают на отдельно стоящие
железобетонные фундаменты стаканного типа. В тех случаях, когда от-
дельные фундаменты не могут противостоять сдвигающим усилиям сейс-
мических нагрузок, их соединяют с соседними фундаментами распорка-
ми-связями. В качестве распорок можно использовать фундаментные
балки, которые крепят к фундаментам сваркой закладных элементов
(рис. ХХ-9, б). Во избежание коррозии стальных деталей места соеди-
нения покрывают бетоном. Над стыками фундаментных балок с фунда-
ментами следует укладывать симметрично оси ряда арматурную сетку
длиной 2 м из стержней диаметром 8... 10 мм. Для зданий повышенной
этажности фундаменты на нескальных грунтах рекомендуется устраивать
свайными или в виде сплошных плит.
431
a - для зданий с несущими стенами; б - крепление фундаментных балок к фундаментам
под колонны; /-армированный шов; 2- жирный цементный раствор; 3- бетонный
столбик; 4 - стальные закладные детали
Глубина заложения фундаментов в грунтах, кроме песчаных всех ви-
дов (рыхлые, гравелистые, крупные и средней плотности, мелкие и пыле-
видные и др.), принимается, как правило, такой же, как и для фундамен-
тов в несейсмических районах. На площадках, сложенных песчаными
грунтами всех видов, а также вечномерзлыми нсскальными грунтами, при
строительстве и эксплуатации по принципу II рекомендуется устройство
искусственных оснований.
Покрытия сейсмостойких зданий должны быть возможно более жест-
кими в горизонтальной плоскости. Для их монтажа применяют сборные
типовые конструкции, разработанные для несейсмичсских районов, но
при условии выполнения более прочных соединений.
В зданиях при расчетной сейсмичности 8 и 9 баллов предпочтение
отдают облегченным несущим и ограждающим конструкциям покрытий
(металлические фермы, стальной профилированный настил, асбестоце-
ментные, алюминиевые листы и панели и др.). Необходимую жесткость
таким покрытиям придают постановкой дополнительных связей. Приме-
нять железобетонные подстропильные конструкции в таких зданиях не
рекомендуется.
Стропильные конструкции в зданиях с расчетной сейсмичностью 7 и
8 баллов соединяют с колоннами, как и в несейсмических районах, но с
устройством более развитой системы связей. В зданиях с расчетной сейс-
мичностью 9 баллов узлы опирания фермы или балок покрытия на ко-
лонны (рис. XX-10, а) создают путем соединения опорных выносных
листов Такой узел обеспечивает возможность поворота верхнего сечения
колонны. Горизонтальная сейсмическая нагрузка, действующая на плиты
432
покрытия в продольном направлении здания (отсека), передается на про-
дольные ряды колонн через диск покрытия.
Диск образуется замоноличиванием плит бетоном и соединением их
стальными накладками поверху или понизу (в зависимости от расчетной
сейсмичности и места расположения плит). С этой целью в продольных
швах между плитами предусматривают шпонки и арматурные каркасы.
Швы тщательно заполняют раствором или бетоном марки не ниже 200.
Детали таких решений показаны на рис. XX-10, б-г.
Железобетонный каркас сейсмостойких многоэтажных зданий сос-
тоит из сборных колонн и поперечных ригелей. Продольные ригели
(рис. XX-П, а) могут быть монолитными (П-образного сечения) или
сборными.
В зданиях с расчетной сейсмичностью 7 баллов продольную устой-
чивость обеспечивают постановкой стальных связей между колоннами
или продольными рамами с жесткими узлами. Стыкуют колонны в зоне
действия наименьших изгибающих моментов.
Рис. XX-10. Детали покрытий сейсмостойких зданий:
а - крепление стропильных ферм (балок) к колоннам; 6 - соединение плит покрытия
накладками; в - то же. по продольным ребрам; г - установка каркаса между продольными
ребрами плит покрытия, 1 - стропильная конструкция; 2-колонна; 3- стальные опорные
листы; 4- накладка; 5- раствор или бетон М200. 6~ сварной каркас; 7- углубление для
шпонки
Междуэтажные перекрытия устраивают из сборных железобетонных
элементов с образованием жесткого диска. С этой целью жесткие узлы
железобетонных каркасов зданий усиливают сварными сетками, спираля-
ми или замкнутыми хомутами (рис. XX-11, б, в). Узлы ригелей и колонн,
433
примыкающие к жестким узлам рам на расстоянии, равном полуторной
высоте их сечения, армируют хомутами, устанавливаемыми не реже чем
через 100 мм, а для рамных систем с несущими диафрагмами - не реже
чем через 200 мм.
Рис. ХХ-11. Детали каркасов многоэтажных сейсмостойких зданий:
а - перекрытие с монолитными продольными ригелями; 6 - сопряжение поперечных сбор-
ных ригелей с колонной; в - сопряжение сборных поперечных и продольных ригелей с ко-
лонной; /- продольные монолитные ригели; 2- сборные железобетонные плиты; 3- по-
перечные ригели; 4- продольный сборный ригель; 5- сварные сетки; 6- хомуты; 7- ван-
ная сварка; 8 - бетон (на марку выше бетона стыкуемых элементов)
В качестве ограждающих стеновых конструкций каркасных зданий
следует применять, в основном, легкие навесные панели (стальные, алю-
миниевые и асбестоцементные листы в сочетании с эффективными утеп-
лителями и др.). Связи навесных панелей с каркасом делают гибкими,
чтобы обеспечить их выключение из работы при сейсмическом воздей-
ствии (рис. XX-12, а, б).
Различают три схемы установки панелей, исключающие совместную
работу их с каркасом. По первой схеме панели в двух верхних углах сво-
бодно подвешивают к консолям каркаса, а в двух нижних - закрепляют к
каркасу гибкими связями. Это препятствует свободному перемещению
панелей из плоскости стены и делает независимым смещение каркаса и
панелей во время сейсмических воздействий. Вторая схема предусматри-
вает подвеску панелей на гибких стержнях, закрепляемых в нижних углах
панелей, и крепление гибкими горизонтальными связями в четырех углах
панелей. Согласно третьей схеме панели в нижних углах опирают на кар-
кас, а верхние углы закрепляют гибкими связями.
434
435
Горизонтальные и вертикальные швы между навесными панелями за-
полняют упругими прокладками из губчатой резины, минеральной ваты,
пороизола и других материалов. Заделка горизонтальных швов цемент-
ным раствором не рекомендуется. Применение самонесущих стен из ка-
менной кладки допускается при шаге пристенных колонн каркаса не
более 6 м. Высота самонесущих стен ограничивается и принимается на
площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов соответственно не более 18, 16
и 9 м. Кладка самонесущих стен в каркасных зданиях должна удовлет-
ворять специальным требованиям. Так, при кладке из полнотелого или
пустотелого кирпича (отверстия размером до 14 мм) его марка должна
быть не ниже 75. Кладка стен должна выполняться на смешанных це-
ментных растворах марки не ниже 25 в летних условиях и не ниже 50 - в
зимних. При устройстве самонесущих стен из бетонных камней, сплош-
ных и пустотелых блоков (в том числе из легкого бетона плотностью не
менее 1200 кг/м3) марка бетонов должна быть 50 и выше, а из ракушеч-
ников, известняков (камни или блоки) - не менее 35. Для кладки блоков
применяют растворы марки не ниже 50. Между поверхностями само-
несущих стен и колонн каркаса предусматривают зазор не менее 20 мм.
Стены связывают с каркасом гибкими анкерами (рис. XX-12, в).
В уровне покрытия и верха оконных проемов по всей длине стены
устраивают антисейсмические пояса, соединяемые с каркасом здания
(рис. ХХ-12, г). Ширину пояса принимают, как правило, равной толщи-
не стены, но при толщине стены 500 мм и более ширину пояса можно
делать на 100-150 мм меньше толщины стены. Высоту пояса принимают
не менее 150 мм. Пояс армируют продольной арматурой диаметром JO-
12 мм и связывают хомутами через 250-400 мм. В местах пересечения
торцовых и поперечных стен с продольными устраивают антисейсмиче-
ские швы на всю высоту стены (рис. ХХ-12, д).
Лестницы и лифтовые шахты устраивают по двум вариантам. По пер-
вому варианту их делают как встроенные конструкции в пределах плана
здания с поэтажной разрезкой. В этом случае они не влияют на жест-
кость каркаса. Такой вариант применим для каркасных зданий высотой
до 5 этажей при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов. Устройство лест-
ничных клеток в виде отдельно стоящих сооружений не допускается. По
второму варианту лестничные и лифтовые шахты представляют собой
жесткое ядро, воспринимающее сейсмическую нагрузку. В зданиях высо-
той более трех этажей с несущими стенами из кирпичной или каменной
кладки при расчетной сейсмичности 9 баллов выходы из лестничных
клеток устраивают по обе стороны здания.
Здания, возводимые на просадочных грунтах. Промышленные здания
и сооружения нередко приходится возводить на просадочных грунтах. В
отличие от обычных просадочные фунты, находящиеся в напряженном
436
состоянии от внешней нагрузки и собственной массы, при замачивании
дают дополнительную деформацию, называемую просадкой. К просадоч-
ным грунтам относят лессы, лессовидные суглинки, супеси, покровные
суглинки и некоторые другие.
Причинами повышения влажности просадочных грунтов могут быть:
замачивание их сверху из внешних источников или снизу при подъеме
уровня грунтовых вод, а также постепенное накопление влаги в грунте
вследствие инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверх-
ности. При определении просадок грунтов и их неравномерности учи-
тывают: инженерно-геологическое строение площадки строительства;
физико-механические характеристики грунтов основания и их неодно-
родность; размеры, глубину заложения и взаимное расположение фунда-
ментов; нагрузки на фундаменты и прилегающие площади; конструктив-
ные особенности сооружения (наличие подвалов, тоннелей и т.п.);
характер планировки территории (наличие выемок, срезок или насыпей);
возможные виды, размеры и места расположения источников замачи-
вания грунтов и др.
Грунтовые условия площадок, сложенных просадочными грунтами, в
зависимости от возможной просадки грунтов под воздействием собствен-
ной массы подразделяют на два типа: I тип - грунтовые условия, в кото-
рых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а про-
садка грунтов от собственной массы отсутствует или не превышает 5 см;
II тип - грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от
внешней нагрузки возможна их просадка от собственной массы и размер
ее превышает 5 см. Просадочные грунты с их большими и неравномер-
ными деформациями могут повредить или разрушить конструкции зда-
ния, если не будут предусмотрены специальные меры.
Строительные мероприятия предусматривают преобразования свойств
грунтов основания, исключающие или снижающие до допустимых пре-
делов просадки оснований и (или) уменьшающие их влияние на эксплуа-
тационную пригодность сооружения.
Преобразование строительных свойств грунтов основания (устройство
искусственных оснований) достигается: уплотнением грунтов (трамбова-
ние тяжелыми трамбовками, устройство грунтовых свай, вытрамбование
котлованов под фундаменты, предварительное замачивание грунтов, ис-
пользование энергии взрыва, глубинное гидровиброуплотнение, исполь-
зование вибрационных машин, катков и т.п.); полной или частичной
заменой в основании грунтов с неудовлетворительными свайными по-
душками из песка, гравия, щебня и т.п.; устройством насыпей (отсыпкой
или гидронамывом); закреплением грунтов (использование химических,
электрохимических, буросмесительных, термических и других способов);
введением в грунт специальных добавок (засоление грунта или пропитка
437
его нефтепродуктами для ликвидации пучинистых свойств); армировани-
ем грунта (введение специальных пленок, сеток и т.п.).
Выбор этих мероприятий производят с учетом типа грунтовых усло-
вий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, взаимосвязи
проектируемых сооружений с соседними объектами и коммуникациями,
а также на основе результатов инженерно-геодезических, инженерно-
геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий и дан-
ных, характеризующих конструктивные и технологические особенности
сооружения и условия его эксплуатации. Нередко в случаях возможного
замачивания грунтов основания используют прорезку просадочной тол-
щи глубокими фундаментами, в том числе свайными и массивными из
закрепленного грунта.
Водозащитные мероприятия. Такие мероприятия предусматривают при
разработке генеральных планов, планировке территории предприятия,
устройстве оснований под полы, расположении трубопроводов. При за-
стройке и эксплуатации промышленного предприятия стремятся не до-
пустить замачивания грунтов оснований зданий и сооружений водами из
градирен, бассейнов, цехов с мокрыми технологическими процессами и
т.п. С этой целью учитывают условия рельефа, естественные пути стока
атмосферных вод, количество осадков.
Планировка застраиваемой территории проводится в данном случае с
целью обеспечивать быстрый и беспрепятственный сток атмосферных
вод. Поверхностные воды отводят с участка через ливнесточную сеть или
непосредственно по спланированной поверхности в самое низкое место
за пределы территории. Не рекомендуется вести планировку территории
под одну отметку, так как это приводит к срезке и обнажению просадоч-
ных грунтов, вызывая интенсивное замачивание последних.
Чтобы предотвратить инфильтрацию в просадочный грунт поверхно-
стных вод, следует до минимума сокращать срезку верхнего слоя грунта.
Для планировочных насыпей (включая основание под полы), засыпки
пазух котлованов непригодны песок, строительный мусор и другие дре-
нирующие материалы. Вокруг зданий и сооружений устраивают водоне-
проницаемую отмостку шириной 1-1,5 м с уклоном около 3%, а по ее
периметру - водоотводящий кювет (рис. XX-13, а).
В качестве основания под полы в цехах с мокрым технологическим
процессом, возводимых на просадочных грунтах II типа, предусматри-
вают водонепроницаемый экран толщиной не менее 1 м. Такой экран
образуется в результате уплотнения грунта тяжелыми трамбовками или
устройства грунтовой подушки.
Конструктивные мероприятия. Конструктивные меры предусматрива-
ют с целью обеспечить прочность, устойчивость и эксплуатационную на-
дежность зданий и сооружений при возможных просадках от замачива-
438
ния грунтов основания. Необходимо также создавать условия для быст-
рого восстановления проектного положения отдельных конструктивных
элементов здания или сооружения.
Рис. ХХ-13. Некоторые конструктивные элементы зданий, возводимых на
просадочных грунтах:
а - отмостка с кюветом, 6 - фундамент с консолями в пределах башмака; в - крепление
подкрановых балок на консолях; г - крепление кранового рельса; / - жирный цементный
раствор; 2- литой асфальт (20-30 мм); 3- мощение булыжником с заливкой швов биту-
мом; 4 - взрыхленный и утрамбованный глинистый грунт; 5-щебеночная подготовка
(100-120 мм), пропитанная горячим битумом; 6- консоль для подъема колонны домкра-
том; 7- подкрановая консоль; 8- стальная шпала; 9- скоба болта
Основными конструктивными мероприятиями являются следующие:
применение конструктивной схемы, малочувствительной к неравномер-
ным осадкам; разрезка здания на блоки осадочными швами; устройство
стыков, равнопрочных с соединяемыми элементами на воздействие не-
равномерной просадки основания; усиление отдельных конструкций до-
полнительным армированием; устройство армированных поясов по капи-
тальным стенам, непрерывных в пределах каждого осадочного блока;
увеличение площадей опирания в местах сопряжения конструктивных
элементов; приспособление конструкций к быстрому восстановлению их
просадки; выбор конструкций, соответствующих строительству на проса-
дочных грунтах.
439
Малочувствительные к неравномерным осадкам конструкции разде-
ляют на жесткие и нежесткие.
Жесткие конструкции обладают большой прочностью,
исключают взаимные перемещения отдельных элементов и оседают как
одно пространственное целое. В зданиях и сооружениях с такими кон-
струкциями необходимо, однако, ограничить возможные просадки и их
неравномерность величиной, не ухудшающей условий эксплуатации.
В нежестких конструкциях элементы связаны между
собой шарнирно, поэтому их взаимное перемещение вследствие неравно-
мерной просадки основания практически не отражается на устойчивости
здания или сооружения в целом. Для зданий с такими конструкциями
учитывают возможность отклонения колонн и стен от вертикали при
просадке основания. С этой целью в проектах предусматривают не толь-
ко шарнирную связь ферм (балок) и других элементов с колоннами, но и
мероприятия по быстрому восстановлению нормальных условий эксплуа-
тации в зданиях.
Помимо малочувствительных конструкций в строительной практике
применяют чувствительные к неравномерным осадкам конструкции, сос-
тоящие из жестко связанных между собой элементов, взаимное смещение
которых может привести к значительным повреждениям или общей поте-
ре устойчивости (бесшарнирные и двухшарнирные арки, своды, нераз-
резные многопролетные балки, рамы с жесткими узлами и т.п.).
Здания и сооружения с такими конструкциями проверяют на стати-
ческую устойчивость и прочность всех элементов при невыгоднейших
комбинациях неравномерных просадок основания. В случае недостаточ-
ной устойчивости строения в целом предусматривают необходимые кон-
структивные мероприятия. Для уменьшения длины изгибаемых участков
при неравномерной просадке здания или сооружения разрезают осадоч-
ными швами, которые, как правило, совмещают с температурными.
В необходимых случаях по капитальным стенам устраивают железо-
бетонные пояса, размещая их на уровне оконных перемычек в одноэтаж-
ных зданиях и на уровне междуэтажных перекрытий в многоэтажных.
Кроме того, во всех типах зданий предусматривают армированные пояса
в пределах подошв фундаментов. Количество поясов и их сечение опре-
деляют расчетом; во всех случаях их должно быть не менее двух. Размеры
площадей опирания отдельных конструктивных элементов назначают из
условия исключения возможности сползания их при неравномерной про-
садке.
Под несущие стены зданий устраивают монолитные или сборно-мо-
нолитные ленточные фундаменты; сборные фундаменты допускают при
полном устранении просадочных свойств грунта в основании. В каркас-
ных зданиях фундаменты аналогичны зданиям, возводимым на обычных
440
грунтах. При нежестких несущих конструкциях фундаменты под отдель-
но стоящие колонны устраивают с консолями или опорными площад-
ками, предназначаемыми для подъема домкратами просевших колонн
(рис. ХХ-13, б).
Подкрановые балки в зданиях на просадочных грунтах следует при-
менять разрезные металлические. Их опирают и крепят, как правило, на
консолях (рис. ХХ-13, в). Такое крепление позволяет производить рих-
товку подкрановых путей наименее трудоемким способом - путем изме-
нения положения консолей. Крепление рельсов к подкрановым балкам
должно быть подвижным и иметь конструкцию, дающую возможность
выправлять путь в вертикальном направлении подъемом рельсов (или
балок) не менее чем на 100 мм и в поперечном - не менее чем на 50 мм.
Один из способов крепления рельсов показан на рис. ХХ-13, г. Рельс
укладывают на стальные шпалы и крепят к балке лапками; между шпа-
лами и балкой можно предусматривать прокладки.
В производственных зданиях, оборудованных мостовыми кранами,
нормативный габаритный размер над кранами увеличивают на величину,
равную 0,3 возможной величины просадки.
В зданиях и сооружениях нежесткой конструкции необходимо преду-
смотреть мероприятия, исключающие возможность выпадения отдельных
участков кровельного покрытия при неравномерной просадке. С этой
целью ограждающие элементы покрытия укладывают внахлестку или
применяют элементы двух-, трехпролетного типа (асбестоцементные,
стальные и алюминиевые волнистые листы, стальной ребристый профи-
лированный настил и др.).
Здания, возводимые на подрабатываемых территориях. Территории,
под которыми ведут или намечают вести подземные горные разработки
угля или других ископаемых, называют подрабатываемыми. Этим терри-
ториям вследствие выемки пластов свойственны оседания, прогибы, на-
клоны, горизонтальные смещения и другие деформации, вызывающие
значительные повреждения или разрушения расположенных на них зда-
ний и сооружений. Прочность, устойчивость и надежность в эксплуа-
тации зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых террито-
риях, обеспечивают специальными мероприятиями.
Исходными данными для проектирования построек на подрабаты-
ваемых территориях являются максимальные величины прогнозируемых
деформаций земной поверхности на участке строительства в направлении
продольной и поперечной осей проектируемого здания.
При строительстве на подрабатываемых территориях предпочтение
отдают зданиям небольшой площади, без выступов и пристроек. Здания
большой протяженности разделяют на отсеки, что уменьшает усилия в
конструкциях и вызывает их меньшие повреждения под воздействием
441
горных выработок. Длину отсеков назначают в зависимости от интенсив-
ности деформаций земной поверхности, принятой конструктивной схемы
здания, типа конструкций и характеристик грунта.
Сохранность и надежность зданий и сооружений, расположенных на
подрабатываемых территориях, обеспечивают комплексом мероприятий.
Главными из них являются: правильный выбор территории под строи-
тельство и соответствующая планировка застраиваемого участка; умень-
шение деформаций земной поверхности с помощью горнотехнических
мер защиты; применение в зданиях и сооружениях специальных конст-
руктивных и строительных защитных мер.
Выбор территории под строительство и ее планировка. Площадки под
строительство должны удовлетворять следующим условиям: прогнозируе-
мые деформации земной поверхности ожидаются минимальные; не до-
пускается использовать для этого площадки, расположенные в зонах
обрушения от подземных выработок и на участках с возможными ополз-
нями; запасы полезных ископаемых под площадками не имеют промыш-
ленного значения; выработка полезных ископаемых была закончена ра-
нее, и процесс сдвижения горных пород и земной поверхности тоже
закончился.
Большую сохранность и надежность зданий и сооружений в период
эксплуатации обеспечивают площадки, имеющие: над выработанным
пространством малопрочные и пластичные породы, процесс сдвижения
которых происходит плавно; пологое падение пластов ископаемых и по-
род их висячего бока; малую и незначительно изменяющуюся высоту
выработанного пространства; сплошную систему разработки; большую
величину соотношения между глубиной разработок от земной поверх-
ности и высотой выработанного пространства.
Неблагоприятными для строительства считают площадки с наличием
над выработанным пространством подвергающихся сдвижению твердых и
плотных пород (скальных, крупнообломочных и др.), с крутым падением
пластов ископаемых и боковых пород, с большой высотой выработанного
пространства, с наличием в толщине тектонических нарушений, с малой
глубиной разработок, с высоким уровнем грунтовых вод.
На подрабатываемых территориях, где по прогнозу возможны прова-
лы, а также в местах выходов пластов и тектонических нарушений строи-
тельство зданий и сооружений не допускается.
При проектировании промышленных комплексов и отдельных объек-
тов в зонах залегания полезных ископаемых вопросы планировки и орга-
низации территории увязывают с планами развития горных разработок.
На планах застройки показывают участки территории по группам, наме-
чают предохранительные целики, места возможного образования трещин
с уступами, провалов и т.п.
442
На генеральном плане предприятий здания и сооружения располага-
ют с максимально возможным уплотнением и с учетом чувствительности
их к деформации земной поверхности. Очередность строительства согла-
совывают с календарным планом развития горных работ в пределах мес-
торождения (предприятия). Участки, непригодные для застройки, ис-
пользуют под озеленение.
Горнотехнические мероприятия. Такие мероприятия, способствующие
уменьшению деформации земной поверхности и снижающие их воздей-
ствие на здания и сооружения, включают в себя: полную или частичную
закладку выработанного пространства доставленным извне материалом;
неполную выемку полезного ископаемого по мощности или площади
пластов; применение соответствующих систем разработок, порядка, ско-
рости и способов выемки полезных ископаемых, способствующих равно-
мерной сдвижке горных пород; оставление предохранительных целиков
необходимых размеров под зданиями и сооружениями, предотвращаю-
щие появление в них вредных деформаций. ЭЙго мероприятие используют
в тех случаях, когда другие меры защиты технически невозможны или
экономически нецелесообразны.
Виды горнотехнических мероприятий выбирают на основе технико-
экономических показателей. Эти мероприятия могут сочетаться с конст-
руктивными и строительными защитными мерами. Помимо обеспечения
соответствующей сохранности объектов горнотехнические мероприятия
способствуют безопасности ведения горных работ, безопасности людей,
находящихся в их расположении или занятых на эксплуатации зданий,
уменьшают потери и консервацию запасов полезных ископаемых.
Конструктивные и строительные мероприятия. При строительстве на
подрабатываемых территориях предпочтение отдают зданиям небольшой
площади, без выступов и пристроек. Здания большой протяженности
разделяют на отсеки, что уменьшает усилия в конструкциях, и они мень-
ше повреждаются под воздействием осадок горных выработок.
Здания и сооружения, возводимые на подрабатываемых территориях,
проектируют с податливыми, жесткими и комбинированными конструк-
тивными схемами.
По жесткой конструктивной схеме проектируют бескаркасные здания
с несущими стенами и небольших размеров в плане. В них предусматри-
вают: усиленные несущие конструкции, объединенные в пространствен-
но-жесткие блоки; фундаменты - плитные, ленточные с железобетонны-
ми поясами, отдельно стоящие со связями-распорками и др.
По податливой схеме проектируют каркасные здания, имеющие боль-
шие размеры в плане, с незначительной собственной жесткостью. При
ожидаемых значительных деформациях земной поверхности предпочти-
тельнее других здания с металлическими каркасами.
443
Комбинированная схема может быть использована в каркасных и
бескаркасных зданиях. Такая схема предполагает лишь частичное обеспе-
чение жесткости - конструкция может быть податлива в вертикальной
плоскости, в продольном или поперечном направлении. Каркасные зда-
ния решают в виде рамных, рамно-связевых и связевых систем. Рамные
системы с поперечными или продольными рамами в основном приме-
няют в одноэтажных каркасных зданиях. Однако при прочих равных
условиях предпочтение следует отдавать связевым системам.
Устойчивость каркасных зданий в поперечном направлении обеспе-
чивают защемлением определенного количества колонн в фундаментах, а
в продольном направлении, кроме того, - устройством блока жесткости в
каждом ряду колонн посередине отсека постановкой связей.
Наиболее действенной мерой защиты зданий в условиях горных вы-
работок является разделение их на самостоятельные отсеки. Длину отсе-
ков и ширину зазора деформационных швов принимают с учетом интен-
сивности деформаций земной поверхности, конструктивной схемы зда-
ния и физико-механических характеристик грунта. Деформационные
швы разделяют здания на отсеки по всей высоте, включая, как правило,
и фундаменты. Их устраивают постановкой парных рам в каркасных
зданиях и парных стен - в бескаркасных зданиях. Под парные колонны
или стены допускается устраивать фундаменты на общих подушках, если
они отделены от фундаментов швом скольжения или когда фундаменты
под остальные колонны смежных отсеков конструктивно не связаны
между собой плитами, связями-раскладками и т.п.
Фундаменты, работающие в чрезвычайно сложных напряженных ус-
ловиях, выполняют в зданиях с податливой схемой с горизонтальными
швами скольжения между отдельными его элементами. Шов скольжения,
отделяющий надземную часть здания от подземной, располагают в гори-
зонтальной плоскости над фундаментной подушкой, а в зданиях с подва-
лом - под перекрытием подвала или технического подполья. Над швом
предусматривают защитный пояс. Шов скольжения выполняют из двух
слоев пергамента с прослойкой молотого графита, щипаной слюды или
инертной пыли (рис. XX-14, а).
Для защиты от перекосов и снижения влияния горизонтальных де-
формаций основания на состояние несущих элементов каркасов зданий
устраивают связи-распорки. Их можно располагать в одном или двух
уровнях фундаментов, параллельно друг другу. С отдельно стоящими
фундаментами их соединяют шарнирно. При устройстве фундаментов в
виде сплошной плиты ее рекомендуется делать со швом скольжения. В
местах примыкания плиты к фундаментам под технологическое оборудо-
вание оставляют зазоры, ширину которых определяют расчетом. Как
правило, величина зазора не превышает 50 мм (рис. XX-14, <5).
444
В зданиях и сооружениях, возводимых на площадках с крутым паде-
нием пластов, из-за чего могут появиться ступенчатые деформации,
предусматривают возможность выравнивания конструкций, а иногда и
положения всего здания с помощью гидродомкратов и других устройств.
Дня установки домкратов в фундаментах бескаркасных зданий преду-
сматривают ниши и распределительные балки-пояса, а в каркасных
зданиях - специальные упоры на колоннах.
Рис. XX-14. Некоторые конструктивные элементы зданий, возводимых на
подрабатываемых территориях:
а - схема устройства шва скольжения и распорок-связей в столбчатых фундаментах; б -
схема устройства сплошной фундаментной плиты со швом скольжения; в - крепление под-
крановой балки к колонне; / - бетонная или железобетонная подушка; 2 - шов скольже-
ния; 3 - распорка-связь; 4 - фундаментная плита; 5 - фундамент под оборудование; 6 - де-
формационный шов; 7- анкер; 8- величина возможного подъема подкрановой балки; 9~
то же, горизонтального смещения
В зданиях с мостовыми кранами при отсутствии поперечных связей-
распорок между фундаментами предусматривают возможную регулировку
положения подкрановых путей (балок и рельсов) в горизонтальной плос-
кости, а при ожидаемом наклоне подкранового пути (более 6 мм/м - в
продольном направлении и 4 мм/м - в поперечном направлении) и,
кроме того, ещё и по вертикали (рис. XX-14, в). Во всех случаях пред-
почтение следует отдавать подвесному и напольному подъемно-тран-
спортному оборудованию.
При использовании мостовых кранов подкрановые балки следует вы-
полнять разрезными, металлическими и реже разрезными железобетон-
445
ними. Несущие конструкции покрытия опирают шарнирно на колонны
посредством катковых и скользящих опор, показанных на рис. XX-15.
Рис. XX-15. Шарнирно-подвижные сопряжения несущих конструкций покрытий
с колоннами:
а - катковое; б - скользящее; 1 - колонна; 2 - направляющая пластинка; 3 - ферма; 4 -
каток; 5 - ограничитель; 6 - опорный столик; 7- шов скольжения
Стены каркасных зданий рекомендуется монтировать из навесных об-
легченных панелей с податливым креплением к колоннам. Допускаются
также самонесущие кирпичные и блочные стены с усилением их по пе-
риметру железобетонными поясами, а в местах пересечения - и горизон-
тальными арматурными сетками. Самонесущие стены крепят к колоннам
деталями, не препятствующими относительным смешениям в плоскости
стен.
При решении планировочных и конструктивных вопросов зданий,
возводимых на подрабатываемых территориях, следует симметрично рас-
полагать стены в плане, принимать по возможности одинаковые по
высоте и ширине простенки и проемы, располагая их равномерно по
длине и высоте стен. В пределах здания (отсека) несущие стены необхо-
димо устраивать из одного материала и одинаковой конструкции.
Для обеспечения прочности и устойчивости бескаркасных зданий
предусматривают: устройство в крупноблочных и кирпичных стенах в
уровне перемычек или перекрытий поэтажных замкнутых по периметру
железобетонных поясов; усиление несущих конструкций крупнопанель-
ных зданий и соединение всех элементов здания в пространственную
систему; устройство замкнутых фундаментного и цокольного поясов по
периметру зданий.
В одноэтажных зданиях можно возводить стены с облегченной
кладкой с вертикальными диафрагмами и заполнением легким бетоном.
Для зданий с продольными несущими стенами, как правило, применяют
прогонную схему покрытия. Опорные части балок заанкеривают в стены.
446
Панели наружных и внутренних стен, перекрытий и покрытий соеди-
няют между собой и с наружными стенами связями - сваркой закладных
элементов, петлевыми анкерами или металлическими накладками. Швы
замоноличивают цементным раствором марки не ниже 100.
Сопряжения каменных стен усиливают арматурой диаметром 4-6 мм,
которую укладывают в горизонтальные швы через 1,5 м по высоте и заде-
лывают в каждую сторону от пересечения осей на 1,2-1,5 м.
Жесткие полы на грунте (бетонные, цементные, ксилолитовые и др.)
защищают от повреждений при неравномерной осадке здания разрезкой
на прямоугольники со стороной не более 6 м, оставляя между ними за-
зор.
447
6t*
8И>
х 8 3
5 о Св. 0,5 От 0,30 до 0,50 Or 0,15 до 0,30 Or 0,15 до 0,30 SJ
< ИМ Си
и © м -1 в © М и © № Л
малый Средний Большой Малый .Средний 2 S Е х« Средний Большой И малый Средний Большой Малый Средний Ж « . м Малый Средний Большой •• Малый Средний Большой Малый Средний Малый СА
Светлый Средний Темный Средний Темный Темный 1 Светлый •» Средний светлый Средний Темный Средний Темный Темный Гт Светлый > Средний Светлый Средний Темный Средний Темный Темный о.
1 § й 1 § g © 8§ 2000 1500 1000 750 2000 1500 3000 2500 II
NJ 8 § 8 к> 8 к. 8 8 nj nj 88 200 200 200 200 200 200 88 ее оо
8 8 8 8 NJ U, 8 8 Is 300 200 500 400 1 1 -о
ё 8 £ £ N) О © о © о © — KJ © о — NJ О О ©
ю о 8 8 ел LA La 1л о © © © © о © © —-
1 1 1
La 1 1 1 •— 1 1
м © N> N> •—
© Ld N> Ъ» La С7 X
Наивысшей точности
Характеристика зрительной работы
2
л
X
я
Подразряд зрительной работы
II
Контраст объекта с фоном
Характеристика фона
£, з
о
и
§ i
2
§
Е
g s
8 8
Наименьший или эквивалентный
размер объекта различения, мм
Разряд зрительной работы
И
к
Я
л
ы
х
нпп
Os
= i 5.
8 8
It
88
х
X
&=; «
38s
при системе
комбинированного
освещения
Я
S?
Е
х
х
о
£
X
§
ig
О'
при системе общего
освещения
Сочетание нормируемых
величин показателя
ослепленности и коэф-
фициента пульсациии
при верхнем или комбини-
рованном освещении
при боковом освещении
при верхнем или комбини-
рованном освещении
при боковом освещении
ьинажониаи
*
£
х
8
8
8
Е
n
л>
X
X
о
X
e
X
В
<*
х
** A
8
В
X
X
П
о
Ю
a
§
X
X
8
В
X
Продолжение прилож. I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Средней точности Г Средний Большой — — Светлый и Средний - - 200 40 20
Малой точности Св. 1 до 5 V а Малый Темный 400 200 300 40 20 3 1 1.8 0,6
б Малый Средний Средний Темный - - 200 40 20
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный - - 200 40 20
г Средний Большой Светлый Средний - - 200 40 20
Грубая (очень малой точности) Болес 5 VI Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном — — 200 40 20 3 1 1.8 0,6
Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах Более 0,5 VII То же 200 40 20 3 1 1.8 0.6
Окончание прилож. 1
1 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Общее на- блюдение за ходом произ- водственного процесса: постоянное периодиче- ское при постоянном пребывании людей в по- мещении V1H а Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном 200 40 20 3 1 1.8 0.6
6 То же - - 75 - - 1 0.3 0.7 0,2
в То же — 50 — — 0.7 0.2 0.5 0,2
Общее на- блюдение за инженерны- ми коммуни- кациями г То же 20 — — о.з 0,1 0.2 0,1
Примечания: 1. Для подразряда норм от 1а до 1Пв может приниматься один из наборов нормируемых пока-
зателей, приведенных для данного подразряда в гр. 7-11. 2. Показатель ослепленности регламентируется в гр. 10
только для общего освещения (при любой системе освещения). 3. Коэффициент пульсации КП указан в гр. 10 для
системы общего освещения или для светильников местного освещения при системе комбинированного освещения
Кп от общего освещения в системе комбинированного не должен превышать 20%. 4. В помещениях, специально
предназначенных для работы или производственного обучения подростков, нормированное значение к.е.о. повыша-
ется на один разряд по гр. 3 и должно быть не менее 1,0%. 5. Предусматривать систему общего освещения для раз-
рядов 1-Ш, IVa, IV6, IVb, Va допускается только при технической невозможности или экономической нецелесооб-
разности применения системы комбинированного освещения.
Приложение 2
Значения коэффициента светового климата т
Световые проемы Ориентация световых проемов по сторонам горизонта Коэффициент светового климата, т по номерам групп административных районов
1 2 3 4 5
В наружных стенах зданий С 1 0,9 1.1 1.2 0,8
св.сз 1 0,9 1,1 1.2 0,8
з, в 1 0,9 1,1 1.1 0,8
ЮВ, юз ю 1 1 0,85 0,85 1,0 1,0 1.1 1,1 0,8 0,75
В прямоугольных и трапециевидных фонарях С-Ю I 0,9 1,1 1,2 0,75
св-юз юв-сз 1 0,9 1.2 1.2 0,7
В-3 1 0,9 1,1 1.2 0,7
В фонарях типа “Шед” с 1 0,9 1.2 1.2 0,7
В зенитных фонарях - 1 0,9 1.2 1,2 0,75
Примечания: 1. С - северное; СВ - северо-восточное; СЗ - северо-за-
падное; В -восточное; 3 - западное; С-Ю - север-юг; В-3 - восток-запад; Ю -
южное; ЮВ - юго-восточное; ЮЗ - юго-западное.
2. Группы административных районов России по ресурсам светового климата
приведены в прилож. 3.
Приложение 3 Группы административных районов по ресурсам светового климата
Номер группы Административный район
1 2
1 Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязан- ская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курган- ская, Новосибирская, Кемеровская области, Мордовия, Чувашия, Уд- муртия, Башкортостан, Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский нац. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)
452
Окончание прилож. 3
3
4
5
2
Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая,
Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Са-
ратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Бал-
карская Республика, Северо-Осетинская Республика, Чеченская Рес-
публика, Ингушская Республика, Ханты-Мансийский нац. округ. Ал-
тайский край, Красноярский край (южнее 63° с.ш.). Республика Саха
(Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тува, Бурятская Республика,
Читинская область. Хабаровский край (южнее 55° с.ш.). Магаданская
область
Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская,
Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская
области. Карельская Республика, Ямало-Ненецкий нац. округ. Ненец-
кий нац. округ
Архангельская, Мурманская области
Калмыцкая Республика, Ростовская, Астраханская области, Ставро-
польский край, Дагестанская Республика, Амурская область. Примор-
ский край
Приложение 5
Значения световой характеристики по окон
□ри боковом освещении
Отношение длины помещения 1П к его глубине В Значение по при отношении В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h\
1 1.5 2 3 4 5 7,5 10
2 4 6,5 7 7,5 8 9 10 11 12,5
3 7,5 8 8,5 9,6 10 11 12,5 14
2 8.5 9 9,5 10.5 11.5 13 15 17
1.5 9,5 10,5 13 15 17 19 21 23
1 И 15 16 18 21 23 26,5 29
0,5 18 23 31 37 45 54 66 -
453
Приложение 4
Значения коэффициента запаса к3
Помещения и территории Примеры помещений и территорий Искусственное освещение Естественное освещение
Коэффициент запаса к3 Коэффициент запаса к3
Количество чисток светильников в год Количество чисток остекле- ния светопроемов в год
Угол наклона светопропуска- юшего материала к горизонту, град
1-4 5-6 7 0-15 16-45 46-75 76-90
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1. Производственные поме- щения с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне: а) свыше 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти б) от 1 до 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти в) менее 1 мг/м3 пыли, дыма, копоти Агломерационные фабрики, цементные заводы и обруб- ные отделения литейных це- хов Цехи кузнечные, литейные, мартеновские, сборного же- лезобетона Цехи инструментальные, сбо- рочные, механические, меха- носборочные. пошивочные 2,0 18 6 11 4 1,7 6 1,6 4 И 2 11 4 1,6 2 1,4 1 2,0 4 11 3 1,6 2 11 4 1,6 3 11 2 1,7 4 и 3 И 2 11 4 1,4 3 и 2
Продолжение прилож. 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9
г) значительные концентра- ции паров, кислот, щелочей, газов, способных при соприкос- новении с влагой образовывать слабые растворы кислот, щело- чей, а также обладающих боль- шой коррозирующей способ- ностью Цехи химических заводов по выработке кислот, щелочей, едких химических реактивов, ядохимикатов, удобрений, це- хи гальванических покрытий и электролизных производств 11 6 1,6 4 1,6 2 2,0 3 11 3 1,7 3 11 3
2. Производственные помеще- ния с особым режимом по чистоте воздуха при обслу- живании светильников: а) с технического этажа б) снизу из помещения и 4 1,4 2 - - - - - -
3. Помещения общественных и жилых зданий: а) пыльные, жаркие и сы- рые б) с нормальными условия- ми среды Горячие цехи предприятий общественного питания, ох- лаждаемые камеры, помеще- ния прачечных, душевые и тд. Кабинеты и рабочие помеще- ния, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, чи- тальные залы, залы совеща- ний, торговые залы и тд. 1,7 2 1,4 2 1,6 2 1,4 1 1,6 2 1,4 1 2,0 3 и 2 11 3 1,4 2 1,7 3 и 1 1,6 3 U 1
Окончание прилож.
О' 1 1 1 £5 о А 3 и ж —
к о
1 О
Г* 1 1 1 ь на 1,1 пользой ников с >аботе п
чО 1 1 1 h е I О о. X = Хе X т с X V
v-1 31- 31е* 3|- подует yi а также азряд ны 1 односм
31- 3|<^ 3|f ° я сх Ч ек 2 § с з §2
з|- 31^ 5k Е g 5 So - : 11“* siH
ГЧ Территории металлургических, химических, горнодобы- . — - м. вающих предприятии, шаэт, рудников, железнодорожных станций и прилегающих к ним улиц и дорог Территории промышленных предприятий, кроме указан- ных в подп. "а” и обществен- ных зданий Улицы, площади, дороги, парки, бульвары, пешеходные! тоннели, фасады зданий, па- мятники, транспортные тон- нели я коэффициента запаса, указан >пластика, армопленки и матирс ри применении органического в запаса, указанные в гр. 3-5, их следует умножить на 0,85. » запаса, указанные в гр. 3, след гвухсменной работе по поз. 16,
— 4. Территории с воздушной средой, содержащей: а) большое количество пыли (более 1 мг/м3) б) малое количество пыли (менее 1 мг/м3) 5. Населенные пункты Примечания: 1. Значени нении узорчатого стекла, стекле проемов для аэрации; на 0,9 - п 2. Значения коэффициенте пользовании ламп накаливания 3. Значения коэффициенте на 0,2; по поз. 1в - на 0,1; при
456
Приложение 6
Значения коэффициента к]Д
Средневзвешенный коэффициент отражения Индекс противо- стоящего здания в плане, Z\ Значения коэффициента к^ при значениях индекса противостоящего здания в разрезе, Z2
фасада экранирую- щего здания, Рф внутренней поверхности помещения, Рср 0,10 0,50 1,00 1.50 2,00 3.00 4,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Отношение расстояния / расчетной точки от наружной стены
к глубине помещения В, 1/В = 0,90
0.60 0,50 0,5 1,00 1.58 1.67 1.62 1,38 1.31 1,28
0.60 0,50 1.0 1,00 1.55 1,64 1.59 1.37 1.30 1.27
0.60 0.50 1.5 1.00 1.52 1,60 1.56 1.36 1.29 1.26
0,60 0.50 2.5 1,00 1.45 1.54 1.50 1.34 1.27 1.25
0,60 0.50 4,0 1,00 1.36 1.45 1,40 1.30 1.25 1.23
0,60 0.40 0,5 1.00 1.45 1.54 1.49 1.30 1.24 1.24
0,60 0,40 1.0 1,00 1.42 1.51 1,46 1.29 1.24 1.23
0,60 0,40 1.5 1,00 1.39 1,48 1.43 1,28 1.23 1,22
0,60 0,40 2.5 1,00 1.34 1.42 1.38 1.25 1.21 1.21
0,60 0,40 4.0 1,00 1.25 1.34 1,29 1.22 1.18 1.19
0,60 0,30 0.5 1.00 1.32 1.41 1.36 1.22 1,18 1.20
0,60 0,30 1.0 1,00 1.29 1.38 1.34 1.20 1.18 1.19
0,60 0,30 1.5 1,00 1.27 1.36 1.31 1.19 1.17 1.18
0,60 0.30 2.5 1,00 1.22 1.31 1.26 1.17 1.15 1.17
0,60 0,30 4.0 1.00 1.14 1.23 1.19 1.14 1.12 1.16
0,40 0,50 0.5 1,00 1.81 1,89 1.85 1.55 1.43 1.36
0.40 0,50 1.0 1,00 1.77 1,86 1,82 1.54 1.42 1.36
0,40 0,50 1.5 1,00 1.74 1,83 1.78 1.52 1.42 1.35
0,40 0,50 2.5 1,00 1,68 1.77 1.72 1.50 1.40 1.34
0,40 0,50 4.0 1.00 1,58 1.67 1.63 1.47 1.37 1.32
0,40 0,40 0.5 1,00 1.67 1.76 1.72 1.47 1.37 1.32
0.40 0,40 1.0 1,00 1.65 1.73 1.69 1.45 1.36 1,32
0.40 0,40 1.5 1,00 1.62 1.71 1,66 1,44 1.35 1.31
0,40 0,40 2.5 1,00 1.56 1.65 1,60 1.42 1,34 1.30
0.40 0,40 4.0 1,00 1.48 1.56 1.52 1.39 1.31 1,28
0.40 0,30 0.5 1,00 1.54 1.63 1.59 1.38 1.31 1.28
0,40 0,30 1.0 1,00 1.52 1.61 1.56 1.37 1.30 1.28
0,40 0,30 1.5 1,00 1,49 1.58 1.54 1.36 1.29 1,27
0,40 0,30 2.5 1,00 1.44 1,53 1,49 1.34 1.28 1.26
0,40 0,30 4.0 1,00 1.37 1,46 1.41 1.30 1,25 1.24
457
Продолжение прилож. 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.30 0,50 0,5 1,00 1.92 2,01 1.96 1.63 1.50 1.41
0,30 0,50 1.0 1,00 1,89 1.97 1.93 1,62 1.49 1.40
0,30 0,50 1.5 1,00 1,85 1.94 1,90 1.61 1,48 1.39
0,30 0,50 2.5 1,00 1.79 1,88 1,83 1.59 1,46 1,38
0,30 0,50 4,0 1,00 1.70 1.78 1.74 1.55 1,44 1,36
0,30 0,40 0,5 1.00 1.79 1,88 1,83 1,55 1.44 1.37
0,30 0,40 1.0 1,00 1.76 1.85 1,80 1.54 1.43 1,36
0,30 0,40 1.5 1,00 1.73 1,82 1.77 1.53 1.42 1.35
0,30 0,40 2.5 1,00 1.67 1.76 1.72 1,50 1,40 1.34
0,30 0,40 4,0 1,00 1.59 1,68 1.63 1.47 1.38 1.32
0,30 0,30 0,5 1,00 1.66 1.74 1.70 1.47 1.37 1.33
0,30 0,30 1.0 1,00 1.63 1.72 1.67 1,46 1.37 1.32
0,30 0,30 1.5 1,00 1.61 1,70 1.65 1,44 1.36 1.31
0,30 0,30 2.5 1,00 1,56 1.65 1,60 1.42 1.34 1,30
0.30 0,30 4.0 1.00 1.48 1.57 1.53 1.39 1.31 1,28
Отношение расстояния I расчетной точки от наружной стены
к глубине помещения В, l/B = 0,50
0,60 0,50 0,5 1.00 1.27 1.35 1.31 1.17 1.17 1.22
0,60 0,50 1.0 1,00 1.26 1.34 1.30 1.16 1.17 1.22
0,60 0,50 1.5 1,00 1.25 1.33 1,29 1.16 1.16 1.22
0,60 0,50 2.5 1,00 1.23 1.31 1,27 1.14 1.15 1.21
0,60 0,50 4,0 1.00 1.19 1,28 1.24 1.12 1.14 1.21
0,60 0,40 0.5 1.00 1.19 1.27 1.23 I.H 1.14 1,20
0,60 0,40 1.0 1,00 1.18 1.27 1.22 1.11 1.13 1,20
0,60 0,40 1.5 1,00 1.17 1.26 1.22 1.Ю 1.13 1.20
0,60 0,40 . 2.5 1,00 1.16 1.25 1.20 1.09 1.12 1.20
0,60 0,40 4.0 1,00 1.14 1.23 1.18 1,07 1.11 1.19
0,60 0,30 0.5 1,00 1.11 1.19 1.15 1.06 1.Ю 1.19
0,60 0,30 1.0 1.00 1.Ю 1.19 1.15 1.05 1,10 1.19
0,60 0,30 1.5 1.00 1.Ю 1.19 1.14 1,04 1,09 1.19
0,60 0,30 2.5 1,00 1,09 1.18 1.14 1.03 1,08 1.18
0,60 0,30 4,0 1.00 1,08 1.17 1,13 1.01 1.07 1.18
0,40 0,50 0,5 1,00 1.39 1.48 1.43 1.28 1.24 1.24
0.40 0,50 1.0 1,00 1.38 1.47 1.42 1.27 1.23 1.24
0,40 0,50 1.5 1.00 1.37 1,46 1.4) 1.26 1.23 1.24
0,40 0,50 2,5 1.00 1.35 1,44 1.39 1.25 1.22 1.24
0,40 0,50 4,0 1.00 1.32 1.40 1.36 1.23 1.21 1.23
0,40 0.40 0.5 1.00 1.31 1,40 1.35 1,22 1.20 1.23
458
Продолжение прилож. 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,40 0,40 1.0 1,00 1.30 1,39 1.34 1.21 1,20 1.23
0,40 0,40 1,5 1,00 1.30 1,38 1.34 1.21 1.19 1.23
0,40 0,40 2,5 1,00 1.28 1.37 1.32 1.19 1.19 1,22
0,40 0,40 4.0 1,00 1.26 1.35 1.30 1.17 1.17 1.22
0,40 0,30 0,5 1,00 1.23 1.32 1,27 1.16 1,17 1.22
0,40 0,30 1.0 1,00 1.23 1.31 1.27 1.16 1.16 1,22
0,40 0,30 1.5 1.00 1.22 1.31 1.26 1.15 1,16 1.21
0,40 0,30 2,5 1,00 1,22 1,30 1.26 1.14 1.15 1.21
0,40 0,30 4.0 1,00 1,21 1.29 1.25 1.12 1.14 1.21
0,30 0,50 0,5 1,00 1.45 1.54 1.49 1.33 1.27 1.26
0,30 0,50 1.0 1,00 1,44 1.53 1.48 1.32 1.27 1.26
0,30 0,50 1.5 1.00 1.43 1.52 1.47 1.32 1.26 1.25
0,30 0,50 2.5 1.00 1.41 1.50 1.45 1.30 1.25 1.25
0,30 0,50 4.0 1.00 1,38 1.47 1.42 1.28 1.24 1.25
0,30 0,40 0.5 1,00 1.37 1.46 1.41 1.27 1.24 1.24
0,30 0,40 1.0 1,00 1.36 1.45 1.41 1.27 1,23 1.24
0,30 0,40 1,5 1,00 1.36 1,44 1.40 1,26 1.23 1.24
0,30 0,40 2,5 1,00 1.34 1.43 1.39 1.25 1.22 1.24
0,30 0,40 4,0 1,00 1.32 1.41 1.37 1.23 1.21 1,23
0,30 0,30 0,5 1.00 1,29 1.38 1.33 1.22 1,20 1.23
0,30 0,30 1.0 1,00 1,29 1.37 1.33 1.21 1.20 1,23
0,30 0,30 1.5 1.00 1,28 1.37 1.33 1,20 1.19 1.23
0,30 0,30 2.5 1,00 1.28 1.36 1.32 1.19 1,18 1,22
0,30 0,30 4.0 1,00 1.27 1.35 1.31 1.17 1.17 1.22
Отношение расстояния / расчетной точки от наружной стены
к глубине помещения В, //5=0,10
0,60 0.50 0,5 1,00 1.00 1,04 1,00 1,00 1,04 1.16
0,60 0.50 1.0 1.00 1,00 1.05 1.01 1.00 1,04 1.16
0.60 0.50 1.5 1,00 1.00 1.06 1,02 1,00 1,04 1.17
0.60 0,50 2.5 1,00 1,00 1.09 1,04 1,00 1,04 1.17
0,60 0,50 4.0 1,00 1.03 1.12 1.07 1,00 1,04 1,18
0,60 0,40 0.5 1.00 1.00 1.01 1,00 1,00 1.03 1.17
0,60 0.40 1.0 1,00 1,00 1.03 1.00 1,00 1.03 1,18
0,60 0,40 1.5 1.00 1.00 1.04 1,00 1,00 1.03 1,18
0.60 0,40 2,5 1.00 1,00 1.07 1,02 1,00 1.03 1.18
0,60 0.40 4.0 1,00 1,03 1.11 1.07 1.00 1.03 1.19
0,60 0,30 0,5 1,00 1,00 1,00 1,00 1.00 1,02 1,18
0,60 0,30 1.0 1,00 1.00 1,00 1,00 1,00 1.02 1.19
0,60 0.30 1.5 1,00 1.00 1.02 1.00 1,00 1.02 1.19
0,60 0.30 2,5 1,00 1,00 1.05 1.01 1,00 1,02 1,20
0,60 0,30 4,0 1.00 1.02 1.11 1,06 1,00 1,02 1,20
0,40 0,50 0.5 1.00 1,00 1,06 1,02 1,00 1,04 1.13
459
Окончание прилож. 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 !0
0.40 0,50 1.0 1,00 1,00 1.07 1.03 1,00 1,04 1.13
0,40 0,50 1,5 1,00 1,00 1,08 1,04 1.00 1,04 1.13
0,40 0,50 2,5 1,00 1.02 1.11 1,06 1,00 1,04 1.14
0,40 0,50 4,0 1,00 1.05 1.14 1,09 1,00 1.05 1.15
0,40 0,40 0.5 1,00 1,00 1.03 1,00 1,00 1.03 1.14
0,40 0,40 1.0 1,00 1,00 1.05 1,00 1,00 1.03 1.14
0.40 0,40 1.5 1,00 1,00 1,06 1.01 1,00 1.03 1.14
0.40 0,40 2.5 1,00 1,00 1.09 1,04 1,00 1.03 1.15
0,40 0,40 4,0 1,00 1.05 1.13 1,09 1,00 1,04 1.16
0.40 0,30 0,5 1,00 1,00 1,00 1.00 1.00 1.02 1.15
0.40 0,30 1.0 1,00 1,00 1,02 1,00 1,00 1,02 1,15
0.40 0,30 1.5 1,00 1,00 1,04 1.00 1,00 1,02 1.16
0,40 0,30 2.5 1,00 1,00 1.07 1.03 1,00 1.02 1,16
0,40 0,30 4.0 1,00 1,04 1.13 1,08 1,00 1.03 1.17
0,30 0,50 0.5 1,00 1,00 1.07 1,03 1.03 1.05 1.П
0,30 0,50 1.0 1,00 1,00 1,08 1,04 1.03 1.05 1,11
0.30 0,50 1.5 1,00 1.01 1,09 1,05 1.02 1.05 1.12
0,30 0,50 2.5 1,00 1.03 1,12 1.07 1,02 1.05 1.12
0.30 0,50 4,0 1,00 1.06 1.15 1,10 1.01 1,05 1.13
0,30 0,40 0.5 1,00 1,00 1,04 1,00 1,00 1,04 1.12
0,30 0,40 1.0 1,00 1,00 1,06 1.01 1,00 1,04 1.12
0,30 0,40 1.5 1,00 1,00 1,07 1,02 1,00 1,04 1.13
0.30 0,40 2.5 1,00 1.01 1.10 1.05 1.00 1,04 1.13
0.30 0,40 4.0 1,00 1.06 1.14 1.Ю 1.00 1,04 1.14
0.30 0,30 0,5 1,00 1,00 1.01 1,00 1,00 1.03 1.13
0.30 0,30 1.0 1,00 1,00 1,03 1,00 1,00 1.03 1.14
0,30 0,30 1.5 1,00 1,00 1.05 1,00 1,00 1.03 1.14
0,30 0,30 2,5 1,00 1,00 1,08 1,04 1.00 1,03 1.14
0,30 0,30 4,0 1,00 1.05 1.14 1,09 1,00 1.03 1.15
Примечания: 1. Приведенные в таблице значения к-ЗД относятся к та-
стройке с параллельным расположением зданий. Когда здания расположены под
углом, образуют полузамкнутый или замкнутый двор, значения определяются в соответствии с методами теоретической фотометрии. 2. При значениях пара-
метров рл, рс», £ь £2, 1/В, отличных от приведенных в таблице, коэффициент к]д
определяется интерполяцией. 3. При смещении в плане оси ротивостояшсго
здания относительно оси помещения кздх следует определять по формуле:
кздх 1 + (к-ц - 1)кх ,
где кх « i - 1,1 Zj при < 0,9;
кх= 0 при £3*0,9, где Zy-х!/(Р +/)а,
где х - расстояние в плане между осью противостоящего здания и осью помеще-
ния, м; /- расстояние расчетной точки от внутренней плоскости наружной сте-
ны помещения, м; Р- удаление противостоящего здания, м; а - ширина окна в
плане, м.
460
Приложение 7
Значения коэффициентов светопропускания
*1» *2.
Вид с вето- пропускающего материала Зна- чения t| Вид переплета Зна- чения Ъ Несущие конструкции покрытий Зна- чения
Стекло оконное листовое: одинарное 0,9 Переплеты в промыш- ленных зданиях: деревянные: Стальные фермы Железобетон- 0,9
двойное 0,8 одинарные 0,75 тонные и де-
тройное Стекло витринное 6-8 мм Стекло листовое 0,75 0,8 спаренные двойные раздель- ные стальные: 0,7 0,6 ревянные фермы и арки Балки и рамы сплошные с
армированное Стекло листовое 0,6 одинарные откры ваюшиеся 0,75 0,6 высотой сече ния:
узорчатое Стекло листовое со специальными 0,65 одинарные глухие двойные открываю- щиеся 0.9 0,6 50 см и более менее 0,8
свойствами: солнцезащитное контрастное Органическое стекло: прозрачное молочное Пустотелые стек- лянные блоки: свсторасссива- юшие светопрозрачные Стеклопакеты 0,65 0,75 0,9 0,6 0,5 0,55 0,8 двойные глухие Переплеты в жилых, общественных и вело могательных зданиях: деревянные: одинарные спаренные двойные раздель ные с тройным ос теклением металлические: одинарные спаренные двойные раздель ные с тройным ос теклением Стекложелезобетонные панели с пустотелыми стеклянными блоками при толщине шва, мм: £20 >20 0,8 0,8 0,75 0,5 0,9 0,85 0,8 0.9 0,85 50 см 0,9 0
461
Приложение 8
Значения коэффициента т4, учитывающего
потери света в солнцезащитных устройствах
Солнцезащитные устройства и материалы
Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные,
внутренние, наружные)
Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при
расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоско-
кости окна:
горизонтальные
вертикальные
Горизонтальные козырьки:
с защитным углом не более 30°
с защитным углом от 15 до 45° (многоступенчатые)
1.0
0,65
0,75
0,8
0,9-0,6
Приложение 9
Значения Г|, на уровне условной рабочей
поверхности при открытом горизонте
Отношение глубины помещения В к высоте от уровня Отношение расстояния 1 расчетной точки от наружной Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка, рс/)
0.5 0.4 0.3
условной рабочей поверхности стены к глубине помещения, В Отношение длины помещения In к его глубине В
до верха окна, h{ 0.5 1.0 2.0 0.5 1.0 2.0 0.5 1.0 2.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1,00 0,10 1.02 1,02 1.02 1.01 1.01 1.01 1,00 1,00 1,00
1,00 0,50 1.47 1.42 1,33 1,28 1.25 1,20 1,09 1,08 1.07
1,00 1,00 2,59 2,43 2,11 1.95 1,86 1,67 1,32 1.29 1,22
3,00 0,10 1.07 1,06 1.05 1,04 1,04 1.03 1.01 1.01 1.01
3,00 0,20 1.23 1,20 1,16 1.14 1.12 1.10 1.05 1,04 1,03
3,00 0,30 1.51 1,46 1,36 1.31 1,28 1.21 1.10 1,09 1.07
3,00 0,40 1.91 1,82 1,64 1.55 1,49 1.38 1,18 1.16 1.13
3,00 0,50 2,40 2,26 1,98 1.84 1.76 1.59 1,28 1.25 1,20
3,00 0,60 2,96 2,76 2,37 2,18 2,06 1,82 1.39 1.35 1,27
3,00 0,70 3,58 3.32 2,80 2,55 2,39 2,08 1.52 1,46 1.36
462
Окончание прилож. 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3,00 0,80 4.25 3,92 3,27 2,95 2,75 2,36 1.65 1,58 1.45
3,00 0,90 4,98 4,58 3,78 3,39 3,15 2,67 1,80 1.72 1,56
3,00 1,00 5,76 5,28 4,33 3,86 3,57 3,00 1,95 1,86 1,67
5,00 0,10 1.12 1.11 1,08 1.07 1,06 1.05 1,02 1,02 1.02
5,00 0,20 1.38 1.34 1,27 1,23 1,20 1,16 1,08 1,07 1,05
5,00 0,30 1,85 1,77 1,60 1.51 1,46 1,36 1.17 1,15 1.12
5,00 0,40 2,52 2,37 2,07 1.91 1,82 1,64 1,30 1.27 1.21
5,00 0,50 3,34 3,11 2,64 2,40 2,26 1,98 1.47 1.42 1,33
5,00 0,60 4,27 3,94 3,29 2,96 2,76 2,37 1,65 1.59 1,46
5,00 0,70 5,29 4,86 4,01 3,58 3,32 2,80 1,86 1,77 1,60
5,00 0,80 6,41 5,87 4,79 4,25 3,92 3,27 2,08 1.97 1,76
5,00 0,90 7,63 6,96 5,64 4.98 4,58 3,78 2,33 2,19 1,93
5,00 1,00 8,93 8,14 6,55 5,76 5,28 4,33 2,59 2,43 2,11
Примечания: 1. При промежуточных значениях В/йь 1/В, 1П/В и рср
коэффициент Г| определяется интерполяцией. 2. Значения г, следует умножать
на поправочный коэффициент, равный 0,8 при расчете к.е.о на уровне пола.
3. Когда отделка поверхностей помещений неизвестна, средневзвешенный коэф-
фициент отражения рср следует принимать равным 0,35 (для производственных
помещений).
Приложение 10
Значения световой характеристики
трапециевидных фонарей и шедов Т|0
Коли- '/'l
Тип фонарей честно От 1 до 2 От 2 до 4 Болес 4
про- Я/6
летов 0,2-0,4 0,4-0,7 0,7-1 0.2-0.4 0,4-0,7 0,7-1 0.2-0.4 0.4-0.7 0,7-1
С вертикальным двусторонним 1 5.8 9,4 16,0 4,6 6,8 10.5 4,4 6.4 9.1
остеклением 2 5,2 7,5 12,8 4,0 5,1 7,8 3,7 6.4 6.5
(прямоугольные, М-образные) *3 4,8 6,7 11.4 3,8 4,5 6,9 3,4 4.0 5,6
Примечание. / - длина помещения; /, - ширина пролета; Н - высота по-
мещения.
463
Приложение 11
Значения световой характеристики г|0 световых проемов в
плоскости покрытия при верхнем освещении
Схемы фонарей Si Индекс помещения*
Sx^St 0.5 0.7 I 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5
0,05 25 19 16 14.3 13,3 12 Н.5 II 10.5 10
0,1 13 ю.з 8.5 7.7 7 6.3 6 5.8 5.5 5.4
0,2 7 5.6 4.6 4.2 3.8 3.4 з.з 3.1 3 2.9
0.3 5 4 3.3 2.9 2.7 2.4 23 2,2 2.1 2
4 /^1 0,4 4.2 3.3 2.7 2.4 2.2 2 1.9 1.85 1.8 1.7
0,6 3,3 2.6 2.1 1.9 1.8 1.6 1.5 1.45 1,4 1.3
0.7 3.1 2.4 2 1.8 1,6 1.5 1.4 1.35 1.3 1.25
0.8 2.9 2,3 1.9 1.7 1.55 1.4 1.35 1.3 1.2 1.2
0.9 2.8 2.2 1.8 1.6 1.5 1.35 1.3 1.25 1.2 1.15
1 И f
* Индекс помещения / = —- i , где 1П - длина помещения вдоль оси
Я (1П + д)
пролетов; b - ширина помещения; И - высота покрытия над условной рабочей
поверхностью
Примечание. $|- площадь входного отверстия; 5? - плошадь выходного
отверстия; - плошадь боковой поверхности проема.
Приложение 12
Значения коэффициента кф
Тип фонаря кф
Световые проемы в плоскости покрытия, ленточные 1
То же 1.1
Фонари трапециевидные 1.15
Фонари прямоугольные 1,2
Фонари с односторонним наклонным остеклением (шеды) 1,3
То же, с вертикальным 1.4
464
Приложение 13
Значения коэффициента гг
Средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен, пола
Ml Рсл = 0,5 Ро> ~ 0,4 Рее = 0.3
Количество пролетов
1 2 *3 1 2 *3 1 2 *3
2 1,7 1.5 1.15 1,6 1.4 1 1 1.4 а 1.05
1 1.5 1.4 1.15 1.4 1.3 1а1 1.3 1 а 1 1,05
0,75 1.45 1,35 1.15 1.35 1.25 1а 1 1.25 1 • 1 1.05
0,5 1.4 1.3 1.15 1.3 1.2 1 * 1 1.2 1 а 1 1,05
0,25 1,35 1.25 1.15 1.25 1.15 1.15 ы 1,05
Примечание. Нф- высота от условной рабочей поверхности остекления
до нижней его границы; lt - ширина пролета
Приложение 14
Значения коэффициента д, учитывающего
неравномерную яркость облачного неба МКО
Угловая высота середины светопроема над рабочей поверхностью, град Я Угловая высота середины светопроема над рабочей поверхностью, град Я
2 0,46 46 1,04
6 0,52 50 1,08
10 0,58 54 1.12
14 0,64 58 1,16
18 0,69 62 1,18
22 0.75 66 1.21
26 0,80 70 1.23
30 0,86 74 1,25
34 0,91 78 1.27
38 0,96 82 1,28
42 1,00 86 1,28
90 1.29
Примечание. При промежуточных значениях угловой высоты значения
коэффициента q находят линейной интерполяцией.
465
Приложение 15
Значения коэффициента в зависимости от ориентации
светового проема и плотности застройки (Н/Р)
Отношение высоты зданий к расстоянию между ними, Н/Р Ориентация окон по сторонам горизонта
Ю ЮВ, ЮЗ В, 3 СВ, СЗ с
0 1.34 1.32 1.24 1.09 1.00
0,176 1,33 1.31 1.23 1,08 1,00
0,364 1.32 1,28 1.18 1.06 1,00
0,577 1.28 1.24 1.П 1.01 1,00
0,833 1.23 1.16 1.05 1,00 1,00
1,192 1.16 1,08 1,02 1.00 1,00
1,732 1,08 1,03 1,00 1,00 1,00
2,747 1.02 1,00 1,00 1,00 1,00
Приложение 16
Значения средней относительной яркости фасадов
____________противостоящих зданий Ьф___________________
Средневзве шейный коэффициент отражения фасада, РФ Коэффици- ент отраже- ния подсти- лающей поверхности, Р/7/7 Отношение рас- стояния между зданиями Р к длине противостоящего здания, !п.з Значения средней относительной яркости фасадов противостоящих зданий при отношении длины противостоящего здания /из к его высоте Н
0,50 1,00 1.50 2,00 3,00 4,00
0,6 0.2 1,00 0.075 0,252 0,323 0,354 0,376 0.383
0.6 0.2 0,50 0,173 0,324 0,368 0,382 0,389 0,390
0,6 0,2 0,25 0,234 0.351 0,379 0,387 0,389 0,388
0.6 0.3 1,00 0,023 0.230 0,318 0,358 0,391 0.403
0.6 0,3 0,50 0.132 0,317 0.376 0,398 0,411 0,415
0.6 0.3 0,25 0,201 0,351 0,393 0,407 0,415 0.416
0,5 0.2 1,00 0,054 0,189 0,248 0,276 0.299 0,308
0.5 0.2 0.50 0,125 0.245 0.285 0,300 0,312 0.315
0.5 0.2 0,25 0,168 0,265 0,295 0,306 0,313 0,315
0,5 0,3 1,00 0.017 0,172 0,244 0,279 0,310 0,323
0,5 0,3 0,50 0,095 0,238 0,290 0,312 0.329 0,335
0,5 0,3 0,25 0,143 0,264 0,304 0,320 0,332 0,337
0.4 0.2 1,00 0,038 0,137 0,184 0,208 0,229 0,238
0.4 0.2 0,50 0,088 0.179 0,213 0,228 0,240 0,245
0.4 0.2 0,25 0,119 0,195 0,222 0,233 0,242 0,246
0,4 0.3 1,00 0,012 0,124 0,180 0,209 0,237 0.249
0,4 0,3 0,50 0,067 0,174 0,216 0,236 0,253 0,260
0,4 0,3 0,25 0,101 0,193 0,228 0,243 0,256 0,262
Примечания: 1. Приведенные в таблице значения Ьф относятся к заст-
ройке с параллельным расположением зданий. При других типах застройки (зда-
ния расположены под углом друг к другу, образуют полузамкнутый или замк-
нутый двор) значения Ьф определяются в соответствии с методами теоретической
фотометрии. 2. При значениях параметров рф, рпп, P/l/ь !п/П, отличных от при-
веденных в таблице, коэффициент Ьф определяется интерполяцией.
466
Приложение 17 Светотехнические характеристики светильников с лампами накаливания Пла- фон ПНП Сила света в канделах ««^OnN^OOOOOQOO^ri^fN- гчсчгчгч — oa'ooa>\d'S^(N — 3 1
Си СУ — — — — S 3
25 42 75 85 80 68 88 72 65 80 72 68 32 65 45 20 ° •
SSSSSSSJSS Ц~>
®<ЛОС1С$«Л<Л<АГЧ<ЛООООО<ЛГМ<Л 3 1
рФ1 240 270 298 248 172 132 105 70 S 2
pshi 80 80 78 75 75 75 72 68 62 58 58 58 62 88 80 35 2 1
s e 48 50 53 56 61 68 78 85 87 84 82 81 77 67 47 29 19 12 7 2 S •
’У’ТО'-ООО^^’У^-СЧ (ЧСЧ — — ОО'СФГ^'О'Л^И- 4Л | 4Л
Пла- фон ПСХ «п«ло'ос?°"в'» —— ооочггч — — — огчо^О'оооооооос-'SO'rm — — 3 1
• I 88 87 89 83 80 72 64 57 52 48 45 44 41 32 19 13 9 5 3 3 •
O-iH 59 59 61 63 63 62 61 61 61 61 61 61 61 58 52 39 18 7 3 ’
в Q. n 3 п ел '«т м гч — оо\св'0»л*с*>ог^гггч«*г*>п 3 1
? S — гм -е ’У — 0'Р‘Л»сг>г-г>'ПОг-г»'С'0 ГЛ «Л оо m
о и $$й$оЗ££5'гом,'’'',£ЯЯ£ап‘ 3 3
Ж 920 896 788 505 235 115 20 5 S $
£ 610 597 510 454 322 186 76 16 5 S ®
Гэ и ГПМ 268 265 248 227 206 185 150 88 19 5 0 о <й
0 > 185 183 175 167 154 133 108 84 55 19 8 S 2
xS д я 8 £ 3 2 2 2 2
а, град 0 5 15 25 35 45 55 65 75 85 90 95 105 115 125 135 145 155 165 175 180 К.пд., % Защит- ный угол, град.
467
£ Приложение 18
Светотехнические характеристики светильников с люминесцентными лампами
а, град ОД ОДР (также ПВЛ-6) ОДО ОДОР вло ПВЛ-1 вод 4x80 шод НОГЛ ПЛУ
1 1 П .! 1 и -LJ-'L : J- и. 1 1 II 1 н 1 » -JJLB
Сила света в канделах
0 242 242 246 246 202 202 208 208 217 217 144 144 163 163 172 172 179 179 173 173
5 241 241 244 244 202 202 205 208 216 213 144 144 162 162 168 170 179 178 171 170
15 230 241 233 238 193 204 192 208 206 209 138 141 152 158 158 164 171 175 165 166
25 215 237 211 227 181 205 173 209 186 205 128 138 139 148 132 148 158 167 153 157
35 190 216 181 210 160 200 148 198 161 189 112 131 120 135 103 134 139 155 136 144
45 158 183 142 171 130 171 118 157 131 158 98 118 102 117 73 102 114 138 114 126
55 119 139 106 126 96 122 82 104 96 114 75 108 80 99 40 68 85 117 89 105
65 76 93 68 86 60 80 50 70 60 74 52 92 56 80 22 48 54 61 61 82
75 40 40 35 35 25 25 25 25 28 27 26 72 31 58 14 39 25 14 32 54
85 10 10 10 10 10 10 10 10 6 5 10 59 12 38 5 38 5 5 8 32
90 0 0 0 0 0 0 6 52 7 31 0 38 26
95 10 10 25 25 6 46 7 27 12 47 25
105 40 40 40 40 3 39 6 21 34 64 23
115 38 38 38 38 33 4 18 55 78 20
125 48 48 48 48 28 3 6 75 81 17
135 47 47 47 47 20 3 4 91 78 13
145 37 37 30 30 13 2 3 106 84 10
155 25 25 15 15 6 2 118 102 5
165 10 10 5 5 125 125 2
175 5 5 129 131 1
180 130 130
К.пл., % Защитный угол, град в плоскости: 72 65 75 68 60 68 55 85 55 60
1 15 15 30
11 15 15 15 15 30 15
Примечание.1- продольная плоскость; II - поперечная плоскость.
Приложение 19
Коэффициенты использования светового потока для некоторых светильников
Тип светильника Лц Гс ГсР шод ОДР
Рл, % 70 70 50 50 0 70 70 50 30 0 70 70 50 30 0 70 70 50 50 0 70 70 50 30 0
Ре, % 50 50 50 30 0 50 50 30 10 0 50 50 30 10 0 50 50 50 30 0 50 50 30 10 0
Рл% 30 10 10 10 0 30 10 10 10 0 30 10 10 10 0 30 10 10 10 0 30 10 10 10 0
i Коэффициенты использования п в процентах
0,5 23 22 21 18 12 40 38 34 31 30 52 50 46 42 42 23 22 16 14 10 29 28 24 21 19
0,6 30 29 26 22 15 49 47 42 38 37 59 56 52 49 49 29 28 21 18 12 33 32 27 24 23
0,7 36 34 31 27 21 55 52 47 44 43 64 60 56 54 53 33 32 24 21 14 37 35 30 27 26
0,8 41 38 35 31 24 59 56 51 48 47 68 63 59 57 56 37 35 27 24 16 40 38 33 29 29
0,9 44 41 37 34 26 63 60 55 52 50 70 65 62 59 59 40 38 30 27 18 43 41 36 32 32
1.0 47 44 40 36 26 66 63 58 55 53 72 67 64 61 60 43 41 32 29 19 46 44 38 34 34
1.1 50 46 42 38 28 69 65 60 57 55 74 69 66 63 62 46 43 34 31 20 48 46 41 36 36
1,25 53 49 44 40 29 72 68 63 60 58 77 71 68 65 64 49 46 37 34 22 51 48 44 39 39
1.5 57 52 47 43 31 77 72 67 64 62 80 74 70 68 67 54 50 40 37 24 55 52 47 43 42
1.75 60 54 50 46 33 81 74 70 67 65 82 75 72 70 68 57 53 43 40 25 59 54 50 46 45
2,0 63 56 52 48 34 84 76 73 69 68 84 76 74 71 70 60 55 45 42 27 62 56 52 49 47
2,25 65 58 53 49 35 86 78 74 71 69 86 78 75 72 71 63 57 47 44 28 64 58 54 51 49
2,5 67 60 55 51 37 88 79 76 73 71 88 79 76 74 72 65 59 48 45 29 66 60 55 52 51
3,0 70 62 57 53 39 91 81 78 75 73 90 80 77 75 73 68 61 50 48 30 69 62 58 55 53
3,5 72 64 58 54 40 93 83 79 77 75 91 81 78 76 74 71 63 52 50 31 71 63 59 57 55
4.0 74 66 60 56 41 95 84 80 78 76 93 82 79 77 75 73 65 54 51 32 72 64 61 58 56
5,0 77 68 62 58 43 96 85 82 79 77 94 82 80 78 76 76 67 56 53 34 75 65 62 60 58
£ SO
Приложение 20
Основные параметры наиболее распространенных источников света
Тип лампы Мощность лампы (суммарная потрсбля смая мощность с ПРА), Вт Напряжение, В Световой поток, клм Габаритная яркость, Мкд/м2 Коэффици- ент пульса цни к„, % Размеры, мм
колбы светящего тела
длина (высота) диа- метр
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | 10
Лампы накаливания (ДН)
Б Г 100 150 127 127 1,56 2,3 Для лампы 1000 лм 6,7 4.4 0 129 175 66 81 Диаметр спирали 0,42 0,55 Диаметр кольца 23 26
Г 300 127 4,95 2,38 240 112 0,84 31
Г 500 127 Лам 9,10 пы накали 1.55 вания прож гкторные 240 112 1,13 Ширина 39 Высота
ПД-13 500 ПО 10,5 8,4 140 66 13,5 14,5
ПЖ-14 1000 ПО 22,2 9,0 0 245 71 19,5 16,0
ПЖ-16 2000 ПО 47,4 9.5 270 162 28,0 18,0
ПЖ-18 6000 ПО 127,5 П,4 360 205 55,0 21,0
Галогенные лампы накаливания
КИ-5 1000 220 22,0 15,25 190 10,75 116 1,3
КИ 1500 220 33,1 15,10 0 250 10,75 183 1,3
КИ-4 2000 220 44,0 15,30 335 10,75 260 1,3
Окончание прилож. 20
> 2 5 » 10
Люл линесцент ные лампы ЛЛ) X 10-э
ЛБ 20/25 127 1,18 6,25 589,8 38 — —
ЛБ 30/39 220 2,30 8,35 894,6 25
ЛБ 40/50 220 3,12 8,08 23/43 1199,4 38 — —
ЛБ 65/78 220 4,65 9,43 1500,0 38
ЛБ 80/97 220 5,22 10,82 1500,0 38
Дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ)
ДРЛ 125/137 220 5,6 0,11 157 77 60 38,5
ДРЛ 250/266 220 11,0 0,16 230 92 66 45
ДРЛ 400/425 220 19,0 0,16 61-74 . 300 123 93 60
ДРЛ 700/735 220 35,0 0,21 325 143 105 70
ДРЛ 1000/1045 220 50,0 0,23 375 168 130 84
Металлогалогенные лампы (МГЛ)
Длина Диаметр
ДРИ 250/275 220 18,7 2,6 227 91 36 20
ДРИ 400/435 220 32,0 3,1 227 91 47 22
ДРИ 700/740 220 59,5 4,1 20-30 292 122 55 27
ДРИ 1000/1040 220 90,0 4,2 292 122 70 30
ДРИ 2000/2080 380 190,0 3,6 420 100 148 37
Натриевые лампы высокого давления (НЛВД
НЛВД 250/275 220 25,0 2.8 82 250 60 100 1 9
НЛВД 400/450 220 40,0 | 4.2 | 82 255 62 108 1 9
Приложение 21
Характер ассоциаций, возникающих при
восприятии различных цветов
Наименование цвета Характеристика цветов по ассоциации
теп- лые холод- ные лег- кие тяже- лые отступа- ющие выступа- ющие возбуж- дающие угнета- ющие успокаи- вающие
Спектральные цвета
красный + + + +
оранжевый + + +
желтый + + +• +
желто-зеленый + + +
зеленый + + +
зелено-голубой + + + +
голубой + + + +
синий + + +
фиолетовый + + + +
пурпурный + + + +
Ахроматические цвета
белый +
светло-серый +
темно-серый + +
черный + +
Приложение 22
Рекомендуема л цветоваа гамма интерьеров
производственных помещений
Светоклиматический район строительства Тип световых проемов Ориентация све- товых проемов Цветовая гамма
Севернее 60° с.ш. Боковые светопроемы Любая Теплая
Фонари и устройства верхнего освещения - Теплая
Севернее 45° с.ш. - южнее 60° с.ш. Боковые светопроемы и шеды Север, северо-запад Теплая
Восток, запад, юг Любая
Фонари и устройства верхнего света - Любая
Южнее 45° с.ш. Боковые светопроемы и шеды Север, северо-восток Теплая
Восток Любая
Юг, запад Холодная
Фонари и устр-ва верх, света - Любая
472
Приложение 23
Рекомендуемые значения цветового контраста и количества цвета
основных поверхностей интерьеров производственных помещений
Категория работы по тяжести Характеристика зрительной работы по точности (по СНиП) Допускаемые характе- ристики цвета основных поверхностей интерьера при работах, связанных с цэеторазличием Допускаемые характе- ристики цвета основных поверхностей интерьера при работах с ахромати- ческими объектами
цветовой контраст количество цвета цветовой контраст количество цвета
I 2 3 4 5 6
Районы севернее 60° с.ш.
Легкие работы Зрительные работы I и 11 разрядов М3 Ml Ci М2
Зрительные работы III, IV и V разрядов С1 М2 C2 М3
Наблюдение за производ- ственными процессами с периодическим пребы- ванием в помещениях С2 М2 C3 CI
Работы средней тяжести Зрительные работы 1 и II разрядов М2 Ml М3 М2
Зрительные работы HI, IV и V разрядов М3 М2 Cl М3
Тяжелые работы Зрительные работы IV разряда С! М2 C2 М3
Зрительные работы HI, IV и V разрядов М3 Ml Cl М2
Зрительные работы VI разряда С1 Ml C2 М2
Районы севернее 45° с.ш. - южнее 60° с.ш.
Легкие работы Зрительные работы I и 11 разрядов CI М2 CI М3
Зрительные работы III, IV и V разрядов С2 М3 СЗ CI
Зрительные работы VI разряда СЗ М3 Б1 С2
Наблюдение за производ- ственными процессами с периодическим пребывани- ем в помещениях СЗ М3 Б1 С2
Работы средней тяжести Зрительные работы I и II разрядов М3 М2 CI М3
Зрительные работы HI, IV и V разрядов CI М3 С2 CI
Зрительные работы VI разряда С2 М3 СЗ CI
473
Окончание прилож. 23
1 2 3 4 5 6
Тяжелые работы Зрительные работы HI. IV и V разрядов CI М2 С2 М3
Зрительные работы VI разряда С2 М2 СЗ М3
Районы южнее 45е с.ш.
Легкие работы Зрительные работы I и II разрядов С2 М3 СЗ CI
Зрительные работы III, IV и V разрядов СЗ С1 Б1 С2
Легкие работы Зрительные работы VI разряда Б1 С1 Б2 СЗ
Наблюдение за производ- ственными процессами с периодическим пребывани- ем в помещениях Б1 CI Б2 СЗ
Работы средней Зрительные работы 1 и 11 разрядов С1 М3 С2 CI
тяжести Зрительные работы III, IV и V разрядов С2 CI СЗ С2
Зрительные работы VI разряда СЗ CI Б! С2
Тяжелые работы Зрительные работы III, IV и V разрядов С2 М3 СЗ CI
Зрительные работы VI разряда СЗ М3 Б1 С1
Приложение 24
Рекомендуемые значения коэффициентов отражения основных поверхностей
интерьеров производственных зданий
Зоны интерьера Р.% Элементы интерьера
Верхняя 60 < р < 90 Потолки
50 < р < 90 Остальные элементы: открытые фермы, балки и ригели по- крытий, участки стен и перегородок в пределах межфермен- ного пространства и др.; подъемно-транспортные средства: мостовые краны, кран-балки, подвесные конвейеры и др.
Средняя 40 < р < 90 Стены, перегородки, колонны, отдельные элементы антре- солей, этажерок и обслуживающих площадок, ворота, двери и др.
25 < р < 55 Производственное оборудование: станки, машины, аппараты, приборы и т.п.; средства напольного внутрицехового транспор- та и др.
Нижняя 20 < р < 45 Полы, цокольные участки стен н перегородок, фундаменты машин, аппаратов и др.
474
ЛИТЕРАТУРА
1. Архитектурное проектирование промышленных предприятий /Под ред.
С.В. Демидова и А.А. Хрусталева. -М.: Стройиздат, 1984.
2. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений. Справоч-
ник проектировщика /Под ред. Н.Н. Кима. -М.: Стройиздат, 1990.
3. Архитектурная типология промышленных предприятий /Под ред. И.С. Ни-
колаева и др. -М.: Стройиздат, 1975.
4. Блохин В.В. Интерьер промышленных зданий. -М.: Стройиздат, 1986.
5. Береговой А.М. Ограждающие конструкции с повышенными теплозащитны-
ми качествами. -Пенза: ПГАСИ. 1995.
6. Болотова М.Н., Лейкин Д.К., Рыгалов В.А. Благоустройство промышленных
предприятий. -М.: Стройиздат, 1980.
7. Всеобщая история архитектуры: В 12 т. -М.: Стройиздат. 1970-1975.
8. Гликин С.М. Прогрессивные ограждающие конструкции промышленных
зданий. -М.: Стройиздат, 1990.
9. Дятков С.В. Архитектура промышленных зданий.-М.: Высшая школа, 1984.
10. Ильинский В.М. Строительная теплофизика. -М.: Высшая школа, 1974.
II. Ильяшев А.С., Тимянский Ю.С., Хромец Ю.Н. Пособие по проектированию
промышленных зданий. -М.: Высшая школа, 1990.
12. Журавлев В. Л., Серпокрылов Н.С., Луценко С.Л. Охрана окружающей среды
в строительстве. -М.: АСВ, 1995.
13. Ким Н.Н. Промышленная архитектура. -М.: Стройиздат, 1979.
14. Ким Н.Н., Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зда-
ний. -М.: Стройиздат, 1987.
15. Ковригин С.Д., Крышов С.И. Архитектурно-строительная акустика. -М.:
Стройиздат, 1986.
16. Костов К. Типология промышленных зданий: Пер. с болг. -М.: Строй-
издат, 1987.
17. Красильников В.А. Промышленное зодчество и экология. -М.: Стройиздат,
1992.
18. Кутухтин Е.Г., Коробов В.А. Конструкции промышленных и сельскохозяй-
ственных зданий и сооружений. -М.: Стройиздат, 1995.
19. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений
в сельских районах. -М.: Стройиздат, 1985.
20. Земцов В.А. Методика расчета естественного освещения помещений
//Информационный бюллетень “Нормирование и стандартизация в строитель-
стве’’. -1996. -№ 5-6.
21. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных
проектов и их отбору для финансирования. -М., 1994.
22. Металлические конструкции /Под ред. Е.И. Беленя.-М.: Стройиздат, 1986.
23. Михеев А.П., Мельников В.В. Строительная климатология и теплотехника.
-Пенза: ППИ, 1989.
24. Мишанин И.Н., Славная Л.И. Система модульных строительных элементов,
позволяющих создавать новые конструктивные схемы зданий, сооружений и по-
крытий //Известия вузов. Строительство. -1994. -№ 11.
475
25. НПБ 105-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывоопас-
ности. —М., 1995.
26. Пневматические строительные конструкции /Под ред. В.В. Ермолаева.
-М.: Стройиздат, 1983.
27. Полы промышленных зданий /Долматов В.Я., Ким И.П. и др. -М.:
Стройиздат, 1977.
28. Предтеченский В.М., Миланский А.И. Проектирование зданий с учетом ор-
ганизации движения людских потоков. -М.: Стройиздат, 1980.
29. Проектирование вспомогательных зданий и помещений промышленных
предприятий /Под. ред. Л.Ф. Шубина и Б. Гренвальда. -М.: Стройиздат, 1986.
30. Рекомендации по составлению раздела "Охрана природы и улучшение ок-
ружающей среды градостроительными методами". -М.: Стройиздат, 1986.
31. СНиП 2.01-82. Строительная климатология и геофизика. -М.» 1983.
32. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. -М., 1997.
33. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. -М., 1995.
34. СНиП 2.09.02-85*. Производственные здания. -М., 1991.
35. СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые здания. -М., 1995.
36. СНиП П-3-86*. Строительная теплотехника. -М., 1996.
37. СНиП II-12-77. Зашита от шума. -М., 1978.
38. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. -М., 1985.
39. СНиП 2.04.02-84. Генеральные планы промышленных предприятий. -М.,
1985.
40. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
-М.. 1987.
41. CH 181-70. Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров
производственных зданий промышленных предприятий. -М.: Стройиздат, 1970.
42. Совершенствование архитектурно-строительных решений промышленных
зданий для северной строительно-климатологической зоны //Тр. ЦНИИпром-
зданий. 1974. Вып. 36. -М.
43. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устрой-
ства. В 3 т. -М.: Стройиздат, 1990—1992.
44. Табунщиков ЮЛ, Хромец Д.Ю., Матросов ЮЛ Тепловая защита огражда-
ющих конструкций зданий и сооружений. -М.: Стройиздат, 1986.
45. Хромец Ю.Н. Промышленные здания из легких конструкций. -М.: Строй-
издат, 1978.
46. Шевцов К.К. Охрана окружающей природной среды в строительстве. -М.:
Высшая школа, 1994.
47. Шевцов К.К. Проектирование зданий для районов с особыми природно-
климатическими условиями. -М.: Высшая школа, 1986.
48. Шубин Л.Ф. Промышленные здания. -М.: Стройиздат, 1986.
476
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................3
ВВЕДЕНИЕ...........................................................4
Раздел I. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ.........................24
Требования к промышленным маниям...............................24
Классификация промышленных маний...............................25
Виды промышленных маний по архитектурно-конструктивным признакам... 28
Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование...............32
Глава II. ОСВЕЩЕНИЕ И ВОЗДУХООБМЕН В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ..........37
Требования к освещенности и способы освещения помещений........37
Естественное освещение помещений...............................38
Пример расчета естественного освещения помещения...............49
Искусственное освещение помещений..............................57
Пример расчета по методу коэффициента использования............63
Совмещенное освещение..........................................64
Экономика естественного и искусственного освещения.............64
Микроклимат в производственных помещениях......................65
Способы воздухообмена в помещениях.............................68
Глава III. БОРЬБА С ШУМОМ И ВИБРАЦИЯМИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ЗДАНИЯХ.....................................................;._74
Источники шума. Нормирование шума..............................74
Строительно-акустические методы снижения шума..................74
Звукоизоляция в промышленных зданиях...........................76
Звукопоглощающие облицовки и акустические экраны...............81
Снижение шума вентиляционных и газодинамических установок......85
Снижение уровня вибраций.......................................88
Глава IV. УНИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И ИХ КОНСТРУКЦИЙ..........90
Цель и этапы унификации в промышленном строительстве...........90
Модульная система и параметры зданий...........................94
Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям....95
Глава V. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ.....................................................102
Производственно-технологическая схема как основа объемно-плани
ровочного решения здания.......................................102
Виды планировок и блокирование цехов...........................ЮЗ
Выбор этажности зданий.........................................106
Выбор ширины и высоты пролетов, шага колонн....................108
Макетный метод.................................................ПО
Выбор профиля промышленного здания.............................110
Принципы конструктивных решений промышленных зданий............112
Открытое расположение технологического оборудования............114
Противопожарные мероприятия....................................115
Эвакуация людей из зданий и помещений..........................117
Особенности решения промышленных зданий с особыми
производственными режимами.....................................121
Технико-экономическая опенка зданий............................123
477
Глава VI. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И СРЕДСТВА АРХИТЕКТУРНОЙ
КОМПОЗИЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ....................................126
Промышленные здания как область архитектурного творчества.....126
Архитектурная композиция промышленных комплексов..............126
Приемы и средства архитектурной композиции
промышленных зданий...........................................131
Глава VII. АРХИТЕКТУРА ИНТЕРЬЕРОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ............... 136
Архитектурная композиция внутреннего пространства.............136
Планировочная и пространственная организация интерьера........138
Компоновка производственного оборудования.....................139
Влияние конструкций на архитектуру интерьера..................141
Прокладка внутрицеховых коммуникаций..........................143
Включение в интерьер элементов живой природы..................144
Взаимосвязь с внешней средой................................ 145
Цвет в интерьерах производственных зданий.....................146
Глава VIII. ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ЗДАНИЙ-------------------------------------------------------------152
Совершенствование объемно-планировочных решений...............152
Техническая надежность зданий.................................160
Санитарно-технические системы.................................161
Использование солнечной энергии...............................162
Глава IX. ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ--------------165
Содержание и принципы формирования генерального плана.........165
Транспорт. Грузовые и людские потоки..........................170
Благоустройство территории....................................173
Технико-экономические показатели генерального плана...........178
Глава X. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ----------------------------------179
Общие положения...............................................179
Состав раздела проекта “Охрана окружающей природной среды"....179
Меры, обеспечивающие охрану окружающей среды..................181
Раздел И. КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Глава XI. КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ..............................186
Нагрузки и воздействия на здания..............................186
Выбор конструктивной схемы и материалов каркасов..............188
Железобетонные каркасы одноэтажных промышленных зданий........195
Железобетонные подкрановые и обвязочные балки.................204
Несущие конструкции покрытий из сборного железобетона.........205
Стальные каркасы..............................................210
Стальные подкрановые балки....................................212
Стальные несущие конструкции покрытия.........................216
Несущие конструкции из дерева.................................220
Связи.........................................................223
Глава XII. КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ И ДВУХЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ..............227
Железобетонные каркасы........................................229
Стальные каркасы..............................................242
Конструкции двухэтажных зданий................................245
Конструктивные решения многоэтажных зданий с техническими этажами.247
Глава XIII. БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ ПОКРЫТИЯ..............................251
Покрытия с плоскостными конструкциями.........................251
Пространственные покрытия.....................................254
478
Глава XIV. СТЕНЫ И ОКНА
219
Требования к стенам и их классификация........................278
Фахверк.......................................................280
Стены из кирпича, мелких и крупных блоков.....................282
Стены из бетонных и железобетонных панелей....................285
Стены из облегченных конструкций..............................293
Заполнения оконных проемов....................................299
Беспереплетные заполнения световых проемов в стенах...........309
Глава XV. ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ........................317
Требования к ограждающим конструкциям. Основные виды
ограждающих конструкций покрытия..............................317
Покрытия по прогонам..........................................319
Покрытия без прогонов.........................................325
Кровли и другие элементы ограждающих конструкций покрытия.....331
Способы водоотвода и область их применения....................335
Меры по уменьшению скегоотяожений на крышах...................341
Глава XVI. ФОНАРИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ.............................342
Типы фонарей и их назначение...............................342
Световые и свстоаэрационные фонари.........................344
Аэрационные фонари.........................................353
Глава XVH. ПОЛЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ............................356
Требования к полам..............................................356
Конструктивные элементы полов...................................357
Полы со сплошными покрытиями....................................359
Полы с покрытиями из штучных, рулонных и листовых материалов....363
Основные детали полов...........................................367
Глава XVIII. ЛЕСТНИЦЫ, ПЕРЕГОРОДКИ, ВОРОТА И ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ........................................369
Лестницы.........................................................369
Перегородки......................................................372
Ворота...........................................................379
Двери............................................................383
Подвесные потолки................................................386
Деформационные швы...............................................388
Фундаменты под технологическое оборудование......................391
Раздал III. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АДМИНИСТРАТИВНЫХ И БЫТОВЫХ ЗДАНИЙ.
СТРОИТЕЛЬСТВО ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ
Глава XIX. БЫТОВЫЕ И АДМИНИСТРАТИВНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ И ЗДАНИЯ..........394
Бытовые помещения.............................................394
Помещения здравоохранения.....................................401
Помещения общественного питания...............................405
Административные помещения....................................407
Приемы расположения бытовых и административных помещений......408
Объемно-планировочные и конструктивные решения бытовых и
административных зданий.......................................411
Глава XX. ЗДАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА В РАЙОНАХ С ОСОБЫМИ
КЛИМАТИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ.................................414
Особенности строительства промышленных зданий в условиях
Севера и вечномерзлых грунтов.................................414
479
Здания, возводимые в южных районах России.......................422
Здания, возводимые в сейсмических районах.......................428
Здания, возводимые на просадочных грунтах.......................436
Здания, возводимые на подрабатываемых территориях...............441
ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................448
Приложение 1. Нормированное значение к.е.о. при естественном и совмещенном
освещении, а также значения нормированной искусственной освещенности.448
Приложение 2. Значения коэффициента светового климата т.............452
Приложение 3. Группы административных районов по ресурсам светового
климата............................л.................................452
Приложение 4. Значения коэффициента запаса к}........................454
Приложение 5. Значения световой характеристики г)о окон
при боковом освещении................................................453
Приложение 6. Значения коэффициента запаса кц........................457
Приложение 7. Значения коэффициентов светопропускания т(, Tj, Ту.....461
Приложение 8. Значения коэффициентов светопропускания т4, учитывающего
потери света в солнцезащитных устройствах............................462
Приложение 9. Значения Г| на уровне условной рабочей поверхности
при открытом горизонте...............................................462
Приложение 10. Значение световой характеристики трапециевидных фонарей
и шедов..............................................................463
Приложение 11. Значения световой характеристики г\ф световых проемов
в плоскости покрытия при верхнем освещении...........................464
Приложение 12. Значение коэффициента кф..............................464
Приложение 13. Значение коэффициента гу..............................465
Приложение 14. Значение коэффициента q. учитывающего неравномерную
яркость облачного неба...............................................465
Приложение 15. Значения коэффициента в зависимости от ориентации
светового проема и платности застройки (Н/Р).........................466
Приложение 16. Значение средней относительной яркости фасадов
противостоящих зданий Ьф.............................................466
Приложение 17. Светотехнические характеристики светильников с лампами
накаливания..........................................................467
Приложение 18. Светотехнические характеристики светильников
с люминисцектными лампами............................................468
Приложение 19. Коэффициенты использования светового потока
для некоторых светильников...........................................469
Приложение 20. Основные параметры наиболее распространенных
источников света.....................................................470
Приложение 21. Характер ассоциаций, возникающих при восприятии
различных цветов.....................................................471
Приложение 22. Рекомендуемая цветовая гамма интерьеров
производственных зданий..............................................472
Приложение 23. Рекомендуемые значения цветового контраста и количества
цвета основных поверхностей интерьеров производственных помещений....473
Приложение 24. Рекомендуемые значения коэффициентов отражения
основных поверхностей интерьеров производственных зданий.............474
ЛИТЕРАТУРА...........................................................475
480