ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ
производственные
здания промышленных предприятий, здания, предназначенные для размещения
пром. произ-в и обеспечивающие необходимые условия для труда людей и эксплуатации
технологич. оборудования.
Как самостоят. тип здания П. з. появились
в эпоху промышленного переворота, когда возникла потребность в крупных
помещениях для машин и многочисл. рабочих. Первые П. з. были прямоугольными
в плане, с несущими кирпичными или кам. стенами и деревянными перекрытиями
[ф-ка Стратта и Нида в Белпере (Дербишир), Великобритания, 1771]. Преобладали
сугубо утилитарные решения: протяжённый массив неоштукатур. стен нередко
членился лишь пилястрами и был украшен поясами фигурной кладки. Иногда
в наружной отделке П. з. применялись декоративные элементы различных архит.
стилей (напр., классицистич. мотивы в архитектуре заводов Урала в кон.
18 - 1-й пол. 19 вв.); эта традиция сохранялась в стр-ве мн. П. з. вплоть
до нач. 20 в.
С развитием строит. техники и появлением
таких новых строит. материалов,, как металл и железобетон, были разработаны
каркасные конструкции, позволившие отказаться от традиц. композиц. схем
и создавать рацион. планировку цехов в соответствии с требованиями технологии
произ-ва. Применение с кон. 18 в. в стр-ве П. з. каркаса из чугунных стоек
и балок дало возможность возводить менее массивные стены, увеличить этажность
и размеры световых проёмов, что, сразу оказало заметное влияние на внешний
облик П. з. [ф-ка "Беннон Бэдж и Маршалл" в Шрусбери (графство Шропшир),
Великобритания, 1796]. Появление в нач. 19 в. перекрытий из металлич. ферм
и их последующее усовершенствование позволили создавать большие пролёты
с редкими, не мешающими установке оборудования опорами (Верхнесалдинский
з-д на Урале, 1-я пол. 19 в., эллинг шир. 80 м на Путиловском з-де
в Петербурге, 1913). Ко 2-й пол. 19 в. относятся первые попытки художеств.
осмысления новых конструкций: напр., в здании шоколадной фабрики Менье
в Нуазьеле во Франции (1871-1872, арх. Ж. Сонье, инж. Э. Мюллер) открытый
на фасаде металлический каркас играл определённую декоративную роль в обработке
кирпичной стены. Внедрение с кон. 19 в. в строительство П. з. железобетона
[напр., прядильная фабрика в Туркуэне (департамент Нор) во Франции, 1895,
инж. Ф. Геннебик] оказало большое воздействие на их архитектуру. П. з.
постепенно становятся важной частью архитектуры 20 в. (см. Железобетонные
конструкции и изделия). Лучшие П. з. нач. 20 в. [напр., турбинная фабрика
фирмы "АЭГ" в Берлине (1909, арх. П. Беренс; илл. см. т. 3, стр. 240) и
фабрика "Фагус" в Альфельде (1911, арх. В. Гропиус; илл. см. т. 6, табл.
VIII,
стр.
384-385)] с их чётким ритмом колонн, каркасными конструкциями, большепролётными
перекрытиями, новыми приёмами членения больших поверхностей стен полосами
остекления в металлич. переплётах оказали существенное влияние на архитектуру
20 в. в целом. Во 2-й пол. 1920-х - нач. 1930-х гг. важную роль
в развитии архитектуры П. з. сыграли постройки и проекты сов. архитекторов,
ярко отразившие патетику и романтику первых пятилеток [напр., Днепрогэс
им. В.И. Ленина (1927-32, арх. В. А. Веснин, Н. Я. Колли, Г. М. Орлов и
др.; илл. см. т. 2, табл. XXX, стр. 256-257 и 301; т. 8, стр. 364-365),
ф-ка в Ивантеевке Моск. обл. (1927-28, арх. Г. П. Гольц, М. П. Парусников;
илл. см. т. 7, стр. 47); прядильная фабрика "Красная Талка" (1928-29, арх.
Б. В. Гладков, И. С. Николаев)]. В 1930-60-е гг. в стр-ве П. з. широко
внедряются новые конструктивные системы, позволяющие перекрывать без опор
крупные пролёты, применяются новые строит. и отделочные материалы. В условиях
совр. научно-технич. революции с постоянным технич. прогрессом в стр-ве
П. з. и совершенствованием технологии произ-ва растёт число предприятий,
не оказывающих вредного воздействия на окружающую среду. Как следствие
этого создаётся новый тип застройки - производственно-жилой. Обладающие
своими, отличающимися от типовых жилых домов крупным масштабом, объёмно-пространств.
решением и силуэтом, П. з. становятся важными архит. акцентами в композиции
гор. застройки (напр., ковровый комбинат в Бресте, БССР, 1964, арх. И.
И. Бовт, Л. Т. Мицкевич, Н. И. Шпигельман). Это повышает эстетич. требования
к облику П. з, Архит. образ П. з. в наибольшей мере зависит от того, насколько
ясно в его облике выражены типологич. особенности этого вида сооружений,
его характерные черты: огромные размеры и значит. протяжённость фасадов,
большие сплошные плоскости глухих стен и остеклённых поверхностей, соответствующих
единому нерасчленённому внутр. пространству, многократно повторенные торцы
параллельных пролётов, элементы покрытий (гребенчатого, пилообразного или
криволинейных очертаний), лестничные клетки и др., наличие технич. устройств
(дымовых и вентиляц. труб, трубопроводов, открытого оборудования и др.).
Большое влияние (особенно при индустриальных способах стр-ва) оказывает
на облик П. з. художеств. выражение тектонич. свойств используемых материалов
и конструкций [пластич. осмысление конструкций, принятая система разрезки
(членения) стен фасадов на сборные элементы и др.], а также фактура и цвет
конструкционных и отделочных материалов. Заметную роль в облике П. з. в
юж. р-нах играют солнцезащитные устройства - т. н. солнцерезы, козырьки,
декоративные решётки. Большое значение для повышения эстетич. качеств П.
з. имеет чёткая внутр. планировка, рациональность пропорций и членений
отд. помещений и пластич. решение их конструктивных элементов, зонирование
производств. помещений с систематизиров. размещением осн. технологич. оборудования,
внутрицеховых коммуникаций, проходов и проездов, цветовое решение интерьеров,
последоват. проведение комплекса мероприятий, связанных с требованиями
технической
эстетики. П. з. и сооружения оказывают огромное (нередко отрицательное)
воздействие на природный и архит. ландшафты; часто пром. р-ны теряют связь
с природной средой. Поэтому перед пром. архитектурой стоит задача макс.
сохранения природного ландшафта, гармонич. включения в ландшафт новых П.
з.
На формирование типов П. з. решающее воздействие
оказывают социально-экономические условия и научно-технический прогресс
в технологии пром. произ-ва и строит. технике. В СССР и др. социалистич.
странах характер обществ. строя обусловил возникновение П. з. нового типа,
в к-рых воплощаются достижения социального и научно-технич. прогресса.
Развитие и совершенствование архитектурно-строит. решений П. з. базируется
на науч. исследованиях, определивших осн. направления совр. пром. строительства,
к-рые предусматривают: обеспечение универсальности П. з., т. е. возможности
наиболее гибкого использования производств. площадей при изменении технологич.
процессов; унификацию объёмно-планировочных и конструктивных схем П. з.,
позволяющую наиболее полно использовать производств. базу строит. индустрии;
макс. блокирование (объединение) цехов и целых произ-в в укрупнённых зданиях.
Универсальность П. з. достигается применением
укрупнённых сеток (пролётов и шагов) колонн и единой высоты помещений в
пределах каждого здания, а также использованием для размещения осн. оборудования
сборно-разборных перегородок и этажерок, обеспечивающих возможность
модернизации технологич. процессов при миним. объёме работ по реконструкции
здания. Унификация объёмно-планировочных и конструктивных схем П. з. позволяет
существенно сократить количество типоразмеров изделий и конструкций, создать
необходимые условия для их массового заводского изготовления и широкого
внедрения в практику строительства. В СССР осуществлена межотраслевая унификация
осн. строит. параметров П. з.: сеток колонн, высоты этажей, размеров привязки
конструктивных элементов к модульным разбивочным осям и т. п. Размеры сеток
колонн одноэтажных П. з. приняты кратными 6 м; величина пролётов
многоэтажных П. з.- 3 м, шаг колонн - 6 м. Высота этажей П. з. кратна
0,6 м. Блокирование П. з. (см. Блокированное производственное
здание) - одно из наиболее эффективных средств снижения сметной стоимости
строительства П. з. Наибольшее снижение капитальных затрат за счёт блокирования
(по сравнению с отдельно сооружаемыми цехами) достигается в тех случаях,
когда не требуется изолировать цехи друг от друга капитальными стенами,
выравнивать высоты смежных помещений с целью унификации конструкций, устраивать
дополнит. внутрицеховые проезды или увеличивать площадь зон, обслуживаемых
кранами большой грузоподъёмности.
П. з. различают по след. осн. признакам:
по этажности (гл. классификац. признак) - на одноэтажные, двухэтажные,
многоэтажные; по подъёмно-транспортному оборудованию - на крановые, снабжённые
мостовыми (электрич.) и подвесными (электрич. или ручными) кранами, и бескрановые;
по виду освещения - на здания с естеств. освещением (боковым и верхним),
с постоянным рабочим искусств. освещением (безоконные и бесфонарные) и
здания с комбинированным освещением (сочетающим естеств. освещение с искусственным);
по системам воздухообмена - на здания с общей естеств. вентиляцией (аэрацией),
с механич. вентиляцией и с кондиционированием воздуха; по температурному
режиму производств. помещений - на отапливаемые и неотапливаемые. По капитальности
П. з. подразделяют на 4 класса в зависимости от назначения зданий и их
народнохозяйств. значимости.
Одноэтажные П. з.- наиболее распространённый
тип зданий пром. предприятий. Их доля в общем объёме современного пром.
стр-ва составляет 75-80%. Одноэтажные П. з. обычно используют для размещения
произ-в с тяжёлым технологич. и подъёмно-транспортным оборудованием либо
связанных с изготовлением крупногабаритных громоздких изделий, а также
произ-в, работа к-рых сопровождается выделением избыточного тепла, дыма,
пыли, газов и др. Одноэтажные П. з. создают благоприятные условия для рациональной
организации технологич. процесса и модернизации оборудования, они позволяют
располагать непосредственно на грунте фундаменты тяжёлых машин и агрегатов
с большими динамич. нагрузками, обеспечивают возможность равномерного освещения
и естеств. вентиляции помещений через световые и аэрационные устройства
в покрытии. Однако стр-во одноэтажных П. з. требует большей (по сравнению
с многоэтажным П. з.) территории и соответственно больших затрат на инженерную
подготовку строит. площадки. В массовом стр-ве преобладают одноэтажные
крановые многопролётные П. з. прямоугольной (в плане) формы с верхним естеств.
освещением через фонари и проветриванием с помощью аэрационных устройств
или систем механич. вентиляции (рис. 1, а). Такие П. з. характерны
для предприятий чёрной металлургии, машиностроения, металлообработки, строит.
материалов и ряда др. отраслей пром-сти. Для произ-в со значит. выделением
тепла или вредных газов применяют П. з., профиль покрытия к-рых определяется
аэродинамич. расчётом; последний производится с целью создания наилучших
условий для удаления нагретого или загрязнённого воздуха под действием
теплового и ветрового напора через аэрационные фонари и шахты в покрытии
(рис. 1, б). Для произ-в с особыми условиями стабильности температурно-влажностного
режима и чистоты воздушной среды часто применяют многопролётные одноэтажные
П. з. с подвесными потолками, отделяющими расположенный в межферменном
пространстве технич. этаж (где размещаются инженерное оборудование и коммуникации)
от осн. объёма здания, к-рый в этом случае может быть надёжно изолирован
от воздействия внешней среды (рис. 1, в). Такие здания (обычно наз. бесфонарными)
имеют искусств. освещение, механич. вентиляцию и кондиционирование воздуха;
их используют гл. обр. для размещения произ-в радиотехнич. и электронной
пром-сти, приборостроения, прецизионного станкостроения, хим. (произ-во
искусств. волокна), текст. и др. отраслей пром-сти. Для одноэтажных П.
з. массового стр-ва характерны след. объёмно-планировочные параметры: пролёт
12- 36 м, шаг колонн 6-12 м, высота помещений 5-12 м в
бескрановых и 10-20 м в крановых зданиях. В отд. случаях применяют
укрупнённые сетки колонн, если это обеспечивает более рациональное использование
производств. площади и лучшие условия эксплуатации оборудования. Когда
по условиям произ-ва необходимы значит. размеры пролётов и большая высота
помещений (напр., для предприятий судостроения, самолётостроения, транспортного
машиностроения и т. п.), могут применяться одноэтажные П. з. с пролётами
до 103 м (рис. 1, г). В ряде отраслей пром-сти (хим., сахарная и
др.) целесообразны одноэтажные П. з. с размещением технологич. оборудования
на этажерках, получившие назв. производственных зданий павильонного типа.
Рис. 1. Одноэтажные промышленные здания:
а - многопролётное крановое здание со световыми фонарями; б - многопролётное
здание с аэрационмыми вытяжными шахтами; в - многопролётное бескрановое
бесфонарное здание; г - здание зального типа.
Многоэтажные П. з. сооружаются в
основном для произ-в, требующих организации вертикального (самотёчного)
технологич. процесса, а также для ряда произ-в, оснащённых сравнительно
лёгким малогабаритным оборудованием (точное машиностроение, приборострое-
ние, электронная и радиотехнич. пром-сть,
лёгкая и пищевая индустрия, полиграфич. пром-сть и Др.). Многоэтажные П.
з. обычно освещаются естеств. светом через боковые светопроёмы; широкие
многоэтажные П. з. имеют совмещённое освещение. В массовом стр-ве преобладают
П. з. с числом этажей от 3 до 6 и нагрузками на перекрытия 5-10 кн/м2.
В
тех случаях, когда стр-во осуществляется на площадках ограниченных размеров,
могут применяться П. з. повышенной этажности (до 10 этажей и более). Для
совр. многоэтажных П. з. характерны сетки колонн 6X6 м,
9x6 м,
12X6
м с тенденцией к использованию ещё более крупных сеток. Общая ширина
многоэтажных П. з. обычно 36-48 м (рис. 2, а, 6).
В многоэтажных
П. з., предназначенных для произ-в с повышенными требованиями к чистоте
воздушной среды и стабильности температурно-влажностного режима, обычно
устраивают технич. этажи для размещения инженерного оборудования и коммуникаций
(рис. 2, в), к-рые, в частности, могут располагаться в пределах высоты
ферм междуэтажных перекрытий. Наблюдается тенденция к увеличению удельного
веса многоэтажных П. з. в общем объёме пром. стр-ва в связи с необходимостью
экономии городских территорий и земель, пригодных для использования в с.
х-ве.
Рис. 2. Многоэтажные промышленные здания:
а - с балочными междуэтажными перекрытиями; б -с безбалочными междуэтажными
перекрытиями; в - с техническими межферменными этажами.
Двухэтажные П. з. В практике современного
пром. стр-ва наибольшее распространение получили "широкие" двухэтажные
многопролётные П. з. с крупной сеткой колонн и верхним естеств. освещением
(рис. 3, а). В таких зданиях осн. ("многолюдные") произ-ва размещают
преим. на 2-м этаже, а склады и участки с тяжёлым оборудованием - на 1-м.
Разновидности двухэтажных П. з.- здания с нижним технич. этажом, напр,
литейные, прокатные и др. цехи (рис. 3, 6), и здания с промежуточным
технич. этажом в междуэтажном перекрытии (рис. 3, в); последние применяют
для произ-в с высокими требованиями к стабильности внутр. микроклимата.
Совр. П. з. независимо от их этажности,
как правило, являются зданиями каркасного типа с железобетонным, стальным
или смешанным несущим каркасом. Выбор типа каркаса П. з. определяется условиями
произ-ва и соображениями экономии осн. строит. материалов, а также классом
капитальности здания.
Водноэтажных П. з. применяют в основном
каркасы в виде поперечных рам с заделанными в фундаменты колоннами
и шарнирно связанными с ними стропильными балками или фермами.
Продольная
устойчивость каркаса обеспечивается системой жёстких связей между колоннами,
в состав к-рой (в одноэтажных П. з.), кроме рам, входят также фундаментные,
обвязочные и подкрановые балки и элементы покрытий
(прогоны, настил
и
др.). Железобетонные каркасы одноэтажных П. з. обычно сборные, реже - сборно-монолитные.
Ограждающие конструкции покрытий таких П. з. выполняют из сборных железобетонных
плит или в виде сборно-монолитных тонкостенных железобетонных оболочек
и складок (см. Складчатые конструкции).
Элементы стальных каркасов
одноэтажных П. з.- колонны, фермы, прогоны - изготовляют из прокатных профилей
(швеллеров, двутавров, уголков) или листовой стали, открытых тонкостенных
и трубчатых гнутых профилей. Покрытия П. з. с металлич. каркасами, как
правило, выполняют в виде лёгких настилов из профилированного стального
листа или асбестоцементных панелей по стальным прогонам. В смешанных каркасах
П. з. колонны делают из железобетона, а стропильные конструкции - из стали;
покрытия в таких зданиях - из железобетонных плит. Получают распространение
также металлич. конструкции покрытий П. з. в виде пространств. перекрёстных
стальных стержневых конструкций с лёгким настилом из листовых материалов.
Возрастает объём использования в П. з. индустриальных сборных деревянных
конструкций.
Рис. 3. Двухэтажные промышленные здания:
а - многопролётное здание со световыми фонарями и укрупнённой сеткой колонн
в верхнем этаже; б - здание с нижним техническим этажом; в - здание с промежуточным
техническим этажом.
Для стр-ва многоэтажных П. з. применяют
гл. обр. железобетонные каркасы рамного типа, воспринимающие горизонтальные
усилия жёсткими узлами рам либо решённые по рамно-связевой схеме с передачей
горизонтальных усилий на диафрагмы, стены лестничных клеток и лифтовых
шахт. Каркасы многоэтажных П. з., как правило, выполняют сборными или сборно-монолитными
с балочными или безбалочными конструкциями междуэтажных перекрытий. Балочные
перекрытия включают балки, опирающиеся на выступающие или скрытые консоли
колонн, и гладкие (многопустотные) или ребристые плиты, для опирания к-рых
служат полки балок. Безбалочные перекрытия применяют обычно в таких П.
з., где по условиям произ-ва необходимы конструкции с гладкой поверхностью
потолка (пищевая пром-сть, склады, холодильники и т. п.). При безбалочном
решении плоские плиты междуэтажного перекрытия опираются на капители колонн
или непосредственно на колонны (с использованием перекрёстной жёсткой арматуры,
располагаемой в пределах толщины перекрытия и выполняющей функции капителей).
Безбалочные конструкции перекрытий П. з. выполняют преим. из монолитного
железобетона; при этом в нек-рых случаях применяют подъёма этажей метод.
Для верхних этажей двухэтажных П.
з. с укрупнёнными (по сравнению с 1-м этажом) сетками колонн, как правило,
используют конструктивные решения одноэтажных П. з., а для междуэтажных
перекрытий - балочные конструкции со стальными или железобетонными ригелями
и железобетонным настилом.
Стеновые ограждения П. з. выполняют самонесущими
и навесными (фахверковыми или каркасными). Осн. виды стеновых ограждений
отапливаемых П. з.- крупнопанельные конструкции из лёгкого или ячеистого
железобетона и ограждения из тонколистовой стали, алюминия, асбестоцемента
и др. листовых материалов с эффективными утеплителями. Стеновые ограждения
неотапливаемых П. з. и цехов с избыточным тепловыделением делают обычно
из железобетонных панелей, а также облегчённого типа - из волнистых листов
асбестоцемента, профилированных стальных листов или из стеклопластика.
В СССР стр-во П. з. в основном осуществляют
из унифицированных сборных элементов, изготавливаемых на з-дах железобетонных
конструкций и изделий или на специализиров. з-дах металлич. конструкций.
В дальнейшем, на базе широкой типизации и стандартизации строит. решений,
возможен переход к полносборному строительству П. з. из конструкций
и изделий, выпускаемых заводостроит. комбинатами. Совр. стр-во характеризуется
тенденцией к макс. снижению массы конструкций с целью уменьшения материалоёмкости
и стоимости строит.-монтажных работ; в связи с этим совершенствование железобетонных
конструкций П. з. идёт по пути применения бетонов на лёгких заполнителях
и высокопрочных бетонов, а металлоконструкций - в направлении использования
высокопрочных сортов стали и алюминиевых сплавов, тонкостенных прокатных
и гнутых профилей, внедрения предварительно напряжённых конструкций
из
металла и создания облегчённых конструктивных систем П. з. с растянутыми
поверхностями из тонких листов. См. также Промышленные сооружения.
Лит.: Xенн В., Промышленные здания
и сооружения, пер. с нем., т. 1-2, М., 1959; Миллс Э. Д., Современное промышленное
предприятие, пер. с англ., М., 1964; Строительные нормы и правила, ч. 2,
раздел М, гл. 2. Производственные здания промышленных предприятий. Нормы
проектирования, М., 1972; Конструкции промышленных зданий, М., 1972; Сербинович
П., Орловский Б., Абрамов В., Архитектурное проектирование промышленных
зданий, М., 1972; Архитектурное проектирование промышленных предприятий,
М., 1973; Блохин В. В., Архитектура интерьера промышленных зданий, М.,
1973.
Ю. Н. Хромец, В. В. Блохин.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я