Уровни проектирования

В основе проектирования лежит фундаментальный принцип восхождения от абстрактного к конкретному. Применительно к объекту проектирования это означает что синтез из исходных данных, понятий, отношений с одной стороны и норм и стандартов с другой.

Синтезу всегда соответствует анализ как разложение общей задачи проектирования на узкоспециализированные задачи, в т.ч разбиение общей задачи на этапы и уровни.

таблица

Структура общей задачи проектирования

1. Экономическое, соц планирование.На первом этапе проектирования задача заключается в согласовании потребностей и возможностей и определении количества требуемой продукции и наличие ресурсов для нее.

Основные критерии:

· Экономические, является основополагающим, т.к именно благодаря ему возможно оценить целесообразность возведения конкретного объекта.

· Социальные

· Иногда – политические, стратегические, экологические.

Цели первого уровня являются базовыми дл я всего процесса проектирования. Это связано с тем что именно они определяют наиболее рациональный способ для использования объективно ограниченных ресурсов для получения конечной продукции, а дальнейшие задачи и проектные решения находятся в иерархической связи с решениями первого уровня.

2. Технико-экономическое планирование.На втором уровне зная выход системы определяют способ достижения цели и ее вход. Зачастую так же определяют и географическое расположение объекта. В данном случае под выходом понимается востребованная продукция. Под системой – основной принцип ее получения и под выходом – имеющиеся в наличие ресурсы, в том числе и существующие производства которые возможно использовать.

Применительно к задаче обеспечения в металл. продукции речь может идти о создании новых производственных мощностей на существующих предприятиях либо одним из 4х способов:

· Новое строительство – строительство предприятия на новой площадке

· Расширение – строительство последующих очередей, расширение основных или вспомогательных производственных комплексов.

· Реконструкция – полное или частичное переустройство производства с заменой морально устаревшего или физически изношенного оборудования, механизацией или автоматизацией в технологических звеньях со строительством новых и расширением действующих вспомогательных(НО не основных цехов)

· Техническое перевооружение отличается от реконструкции меньшим объемом реконструируемых объектов.

Критериями для данного уровня являются

§ экономические, учитывающие затраты на ресурсы, причем предпочтение отдается вариантам с минимальными затратами,

§ технический критерий рассматривается с точки зрения выдачи исходных данных для экономических расчетов.

3. Технологическое проектирование- определяется внутренняя структура и параметры технологического комплекса, необходимые и достаточные для достижения поставленной цели. Устанавливают перечень машин и агрегатов необходимых для производства всех видов выпускаемой продукции. Для задачи обеспечения металлопродукцией на данном уровне определяют структуру будущего предприятия с детализацией объектов основных и вспомогательных производств, определения их основных параметров и установления взаимосвязи между ними.

Критерии:

· Экономические – определяют оптимальный вариант из множества возможных, исходя из минимальных затрат.

· Технологические – позволяет оценить разл способы получения заданной продукции с точки зрения используемых технологий, их современности и дает исходные данные для экономических расчетов.

· Организационный – оценивает отдельные параметры структурных составляющих системы с точки зрения их взаимосвязи.

Задачи уровня:

o Задачи обеспечения требуемой технологии

o Задачи энергоснабжения(водо-, газо-, электро)

4. Разработка проектной документации– определяют основные и вспомогательные объекты технологического комплекса, указывают марки, типы, размеры используемого оборудования, т.е выдают конкретизированную инфо по всему комплексу. Работу выполняет проектная организация. Координирование работ всех отделов-участников выполняет ведущий отдел(технологический).

Основная задача ведущего отдела – обеспечение функционирования всех систем, обеспечивающих работу объекта, их неналожение в пространстве др на друга.

Критерии:

· Экономические и технические аналогичны 3 уровню, однако отличаются более детальной проработкой нормативов уровня, обеспечивает соответствие принимаемых проектных решений требованию норм и правил.

После завершения 4го уровня разработанная проектная документация отправляется на гос экспертизу, которая проводится в целях предотвращения строительства объектов, создание и использование которых не отвечает требованиям гос норм и правил; в целях контроля за соблюдением социально-экономич и природоохранной политики государства.

После ее рассмотрения государственный экспертный орган выдает заключение. При выдаче положительного заключения начинается разработка рабочей документации, при отрицательном – проектная документация дорабатывается и вновь отправляется на экспертизу.

5. Разработка рабочей документации – специалисты проектной организации уточняют как должна быть реализована система, т.е определяют детальное конструктивное исполнение всего основного и вспомогательного оборудования, а так же строительных конструкций, инженерных систем, необходимых для функционирования технологического оборудования.

РД состоит из графической части(объем до 90%) и расчетов.

Определяют детальное конструктивное исполнение всех объектов, уточняют их технич характеристики, выполняют компоновочные(технологические) чертежи, чертежи строительных конструкций и всю необходимую документацию для проведения строительно-монтажных работ и изготовлении оборудования.

Критерии аналогичны 4му уровню.

8. Объемно-планировочные решения технологического комплекса

Современные здания цехов по своим конструктивным признакам относятся к одноэтажным промышленным зданиям каркасного типа с мостовыми кранами. Их основные параметры – это площадь и строительные объемы. Площадь главных корпусов основных цехов в наст время составляет 50-300тыс м², длина зданий превышает 1км. Каркас здания с мостовыми кранами состоит из множества элементов, основными из которых являются:

o Колонны,

o Стропильные и подстропильные фермы

o Подкрановые балки.

Колоннами называются элементы каркаса здания, на которые устанавливаются несущие конструкции покрытия(фермы) и конструкции, по которым перемещаются мостовые краны(подкрановые балки). Колонны устанавливаются в точках пересечения(узлах)сетки координационных осей здания.

Пролет – пространство, между рядами колонн, а так е размер между их осями. Размеры пролетов строго регламентированы – кратный модулю 3000мм при размере пролетов до18м, и кратный модулю 6000мм при ширине пролетов более18м.

Размеры пролетов устанавливаются исходя из габарита основного оборудования, а так же условия размещения внутри цеха, складов, встроенных помещений и др устройств.

Ряд колонн – группа колонн расположенных на оси, вдоль которой располагается подкрановая балка и перемещается мостовой кран.

Шаг колонн – размер по осям соседних колонн вдоль ряда. Как правило равен 6 или 12м.

При значительных размерах здания по его длине устанавливают температурные швы, устанавливая спаренные колонны. Температурные швы - предназначены для компенсации тепловых расширений конструкций здания цеха.

Генеральный высотный размер – высота пролета от уровня чистого пола до нижней точки покрытия.

Каркас здания, являясь опорой для ограждающих конструкций и покрытий, выполняет так же технологические функции: Колонны воспринимают нагрузку от мостовых кранов и от коммуникаций расположенных на колоннах. К таким коммуникациям относят:

- трубопроводы с различными средами(водой, сжат воздухом)

- кабельные конструкции(в т.ч кабельная продукция)

- воздуховоды и пр.

Элементы каркаса здания в зависимости от режима работы здания выполняют либо железобетонными либо металлическими(чаще).

В качестве ограждающих элементов конструкции здания цехов применяют легкие плиты типа «сэндвич», изготовленные в виде многослойной конструкции, состоящие из 2х оцинкованных листов с полимерным покрытием и расположенными м/у ними наполнителями.

Для зданий современных цехов характерно развитое подземное хозяйство:

1) Фундаменты колонн, оборудования

2) Каналы и тоннели для расположенных трубопроводов, систем смазки и гидравлики, электрокабельных, вентиляционных, канализационных сетей и пешеходных тоннелей.

3) Спец подвалы(машинные залы, кабельные полуэтажи), масло-, гидроподвалы, вентилляцион камеры, насосные и пр.

4) Спец устройства(ямы для сбора окалины, газоходы для удаления дымов, газов)

Цеха оборудуют сложным инженерным системами для поддержания в объеме здания цеха заданного микроклимата, создание необходимых условий труда и обеспечение требований пожарной безопасности(системы вентиляции, кондиционирования, отопления, пожаротушения, освещения).

В местах значительных тепло- и пылевыделений устанавливаются аэрационные фонари для отвода тепла и пыли.

Общее отопление в цехах – воздушное, устанавливаются радиаторы с проточным теплоносителем(горячая вода), через которые продувается спец.вентиллятором воздух.

Под планировочной системой цеха понимается взаимное расположение пролетов, в которых ведется основное производство. Пролеты здания могут иметь одно направление(продольные), либо быть взаимно перпендикулярными(поперечные пролеты).

Разработка ген плана предприятия

Взаимное расположение цехов основного и вспомогательного производств металлургического завода должно отвечать ряду требований, учитываемых при проектировании и строительстве:

1) Требование к соответствию принятую технологию организации производства.

2) Требование к компактности и возможности расширения

3) Требование к использованию прогрессивных видов транспорта, как для внутризаводских, так и для внешних видов связи

4) Требование к созданию необходимых условий труда и быта для персонала, вкл доставку на раб места.

Все эти вопросы решаются при разработке ген плана. Ген планом называется 1. комплексное технологическое, архитектурно-строительное и социально-экономическое решение предприятия, определяющее целесообразную взаимосвязь цехов и подразделений для эффективного несения производственных функций. 2. Результат проектирования, а именно чертеж, на котором показано взаимное расположение всех объектов на площадке завода, как надземных так и подземных, в плане и по высоте. Увязку объектов в плане называют горизонтальной, а по высоте – вертикальной планировкой.

По условиям размещения на ген плане современные цеха имеют ряд особенностей:

· Для них характерны значительные габариты в плане

· Сложная конфигурация

· Большое число ж/д и автовъездов

· Тесная связь и блокировка смежных переделов

· Взаимосвязь с внешним транспортом в связи с массовой отгрузкой готовой продукции вагонами.