ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ

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.