Реферат: Строительство в США период предпроектных работ

СТРОИТЕЛЬСТВО В США
Период предпроектных работ

Обычно составляет от одного до двенадцати месяцев, но в зависимости от сложности объекта и условий площадки строительства он может потребовать значительно большего времени.

На основании предпроектных работ окончательно принимается решение начинать или не начинать проектирование объекта.


В связи с тем, что в отечественной практике разработкой проектов занимаются крупные проектные организации и вполне очевидна нецелесообразность создания мелких организаций с численностью в несколько десятков человек, каких много в США, процесс разработки проектной документации рассматривается на примере работы мощной проектно-строителыюй фирмы «Бехтель Корпорейшн» (далее будет именоваться сокращенно фирма «Бехтель»), с деятельностью которой ознакомилась делегация советских специалистов, выезжавших в США в 1974 г.


Фирма «Бехтель» — одна из самых крупных проектно-строительных фирм в США, в которой занято свыше 20 тыс. высококвалифицированных инженеров и техников, а для строительства непосредственно на площадке привлекается свыше 50 тыс. рабочих. 95% всего объема работ фирма выполняет по комплексным подрядам и несет полную ответственность перед заказчиком за проектирование, поставку технологического оборудования и строительство.


Опыт ее работы представляет определенный интерес в связи с тем, что это — по существу крупное объединение, занимающееся проектированием и строительством предприятий различных отраслей промышленности, жилых и гражданских зданий, транспортных и других сооружений.


Фирма «Бехтель» осуществляет, например, строительство нефтеперерабатывающих заводов, обустройство нефтяных и газовых месторождений и прокладку различных магистральных трубопроводов для транспортирования нефти, газа, воды, различных суспензий, твердых пород, занимается строительством химических, нефтехимических, бумажно-целлюлозных, горнодобывающих, металлургических, пищевых, цементных и других предприятий. В круг ее деятельности входит строительство различных энергетических объектов (гидростанций, атомных электростанций, ядерных установок и линий электропередачи, транспортных сооружений, морских портов, аэропортов, железнодорожных линий и сооружений) и объектов связи. В районах промышленного строительства она также занимается возведением жилых и гражданских зданий.

За последние годы фирма «Бехтель» разработала проекты и осуществила по ним строительство во многих штатах страны и в 50 странах мира, в том числе в Аргентине, Австрии, Бельгии, Великобритании, Венесуэле, Индии, Индонезии, Иране, Канаде, Конго, Ливии, Мексике, Мавритании, Нидерландах, Новой Зеландии, Панаме, Южной Корее и др.


В 1973 г. фирма работала над 125 проектами для 25 стран. Среди наиболее крупных и интересных работ фирмы можно отметить: проект самого большого в мире рудника и обогатительной фабрики по переработке медной руды на острове Бугенвиль в Новой Гвинее, проект комплекса сооружений для экспрессного пассажирского сообщения в районе Сан-Франциско, проект нефтехимического комплекса «Понсо» в Пуэрто-Рико, а также проекты мощных атомных электростанций.


Главная контора корпорации «Бехтель» находится в Сан-Франциско, а ее филиалы в Лос-Анджелесе, Анн-Ар-боре, Луисвилле, Хьюстоне, Нью-Йорке, Вашингтоне, а также в Монреале, Лондоне, Париже, Гааге, Торонто, Токио, Триполи, Бейруте и Джакарте.

Во главе фирмы стоит совет директоров, решающий основные вопросы финансовой деятельности и технической политики фирмы. Руководят деятельностью совета директоров президент и три вице-президента. Совету директоров подчинен исполнительный комитет из 6 чел., имеющий общий финансовый отдел и отдел планирования и прогнозирования (оба этих отдела обслуживают фирму в целом). Исполнительный комитет руководит деятельностью восьми производственных отделов фирмы «Бехтель»: энергетического, атомного, гидротехнического, магистральных трубопроводов, нефтехимии, горнодобывающей промышленности и металлургии, строительства торговых центров, изыскательского.


Каждый из перечисленных первых шести отделов отвечает за проектирование, финансирование и строительство объектов соответствующей отрасли промышленности.

Один из членов исполнительного комитета, который руководит производственным отделом по нефтехимии, также возглавляет отдел трудовых отношений. Отдел трудовых отношений создан в связи с различными условиями найма рабочих и специалистов, действующими как на территории США, так и за рубежом. Отдел состоит из 25 чел. Каждый из производственных отделов имеет следующие административно-технические подразделения: бухгалтерию, отдел закупки материалов, отдел по найму рабочих, отдел развития работ, диспетчерский отдел (составление рапортов о ходе работ на объектах), отдел обучения кадров, юридический отдел, отдел страхования, отдел рекламы и отдел внешних отношений.


В составе управления имеется отдел научного развития фирмы, состоящий из 75 квалифицированных инженеров и техников, возглавляемый одним из вице-президентов. Когда фирма «Бехтель» является автором проекта и осуществляет строительство, на объекте создается управление во главе с управляющим строительством, который несет всю ответственность перед руководством компании «Бехтель» и заказчиком за качество и сроки проектирования, поставку оборудования, стоимость, продолжительность и качество строительства. На крупных строительных площадках с объемом работ более 20 млн. долл. имеются специалисты по вопросу найма рабочей силы.


Успех фирмы «Бехтель» объясняется главным образом тем, что она решает комплексно все вопросы строительства.


Накопленный и постоянно систематизируемый опыт работы позволяет фирме на высоком уровне и инициативно выполнять проектные работы и связанные с этим экономические обоснования. На примере разработки проекта рудника и фабрики по переработке медной руды на острове Бугенвиль можно подтвердить творческий подход фирмы «Бехтель» к выполнению проектных работ: в результате проведенных исследований первоначальный замысел постройки рудника и фабрики по переработке 3 млн. т руды стоимостью в 200 млн. долл. по предложению фирмы изменился, и заказчиком было принято решение построить предприятие производительностью 9 млн. т со стоимостью 360 млн. долл. Такое укрупнение предприятия позволило снизить стоимость 1 т. продукции с 2 до 1,1 долл. и уменьшить удельные капитальные вложения. Располагая большим банком накопленных сведений о трудозатратах, стоимости отдельных элементов проекта и по другим вопросам, фирма может правильно определять стоимость, продолжительность проектирования и строительства новых объектов.


Фирма «Бехтель» при разработке каждого проекта на объект, требующий крупных капитальных вложений, уделяет большое внимание выбору путем сопоставления большого количества различных проектов, лучших технических решений, которые могут быть реализованы в натуре высокоэффективными и экономичными методами производства строительно-монтажных работ. После принятия заказа на основе комплексного подряда президент фирмы или ее филиала вместе с техническим директором определяют состав творческой бригады, которой будет поручена разработка проекта.

Назначается главный проектировщик — руководитель проекта, который в процессе проектирования и осуществления строительства поддерживает тесную связь с заказчиком или его представителями для выяснения и учета всех условий и требований. Это очень важно потому, что в соответствии с договором заказчик на различных этапах проектирования может согласиться с дальнейшей разработкой проекта или не подтвердить принимаемые решения из-за превышения стоимости объекта или по техническим причинам. Может потребовать переделки проекта. Руководители фирмы утверждают, что серьезных разногласий с заказчиками не возникает потому, что все их пожелания своевременно учитываются. Первоначально руководитель проекта уточняет с заказчиком основные функции объекта, габариты зданий и сооружений, компоновочные решения, анализирует площадку строительства. В ходе проектирования уточняются и другие принципиальные вопросы, в том числе такие, как строительная и эксплуатационная стоимость объекта. На первой стадии проектирования — разработка предварительного проекта — прорабатываются все вопросы, начинай с генерального плана, архитектурных и конструктивных решений и кончая технологией производства. В завершение производится оценка стоимости проекта.


Технологическую часть проекта на первой стадии проектирования фирма «Бехтель» разрабатывает собственными силами с привлечением в необходимых случаях соответствующих специалистов. При подготовке же проектов архитектурно-строительными фирмами технологическую часть проекта разрабатывают заказчики или привлекаемые специализированные организации.


Точность определения сметной стоимости строительства на стадии предварительного проекта составляет у фирмы «Бехтель» 5—10%. Предусматриваемый резерв на непредвиденные расходы составляет примерно 5%. Практикуется оставление резерва стоимости на доводку объекта строительства (окончание незавершенных строительных работ, так называемое «подтверждение качества») в размере 1% стоимости строительно-монтажных работ. Во всех случаях при определении стоимости строительства учитываются факторы времени (рост стоимости материалов, изделий и оборудования, инфляция и др.).


Следует отметить, что при решении задач по созданию новых объектов проектировщики считают своей главной задачей выявление функциональной направленности здания или сооружений и разработку проекта с учетом этой направленности. При этом практически не уделяется должного внимания вопросам градостроительных задач. Поэтому застройка промышленных районов городов производится стихийно и довольно хаотично.


На составление предварительного проекта самыми квалифицированными работниками затрачивается времени год и более. По мнению специалистов США, время и средства, затрачиваемые на более глубокое и многовариантное исследование на первой стадии проектирования, полностью окупаются. После одобрения заказчиком проекта сразу начинается разработка рабочих чертежей. А примерно через 6 месяцев приступают к строительству. 1аким образом, значительно сокращаются сроки ввода объекта в эксплуатацию.


Рабочие чертежи генеральный подрядчик выдает непосредственно на стройку в соответствии с очередностью выполнения строительно-монтажных работ по календарному графику, представляющему собой часть комплексного сетевого графика строительства. Такой порядок выдачи рабочих чертежей значительно сокращает общую продолжительность проектирования и строительства и позволяет вносить необходимые изменения в проект, что неизбежно при современных темпах технического прогресса. Во многих случаях строительство предприятий начинается при 15%-ной готовности рабочей проектно-технической документации.


Рабочие чертежи выполняются, как правило, в крупных масштабах с большой детализацией с неполным заполнением листов с той целью, чтобы строители не испытывали затруднений при их использовании.


В США применяются различные методы выполнения проектных работ, но традиционные все более заменяются новыми, более совершенными. К числу таких методов относятся, например, модельно-макетный, панорамный и другие.


Фирмой «Бехтель» при проектировании крупных промышленных предприятий, насыщенных технологическим оборудованием, часто применяется способ проектирования, заключающийся в использовании объемных макетов при почти полном отказе от обычных чертежей в ортогональной проекции.


По полученному от фирмы «Бехтель» разъяснению, изготовление макета по стоимости сравнимо с разработкой рабочих чертежей (так, например, для строительства нефтеперерабатывающего завода «Понсо» сметной стоимостью 300 млн. долл. было необходимо разработать 250 тыс. чертежей), а эффективность применения макетов в несколько раз выше традиционных методов проектирования.


Разработка макета начинается с составления объемного генплана. На планшете размещают модели основных и вспомогательных цехов, намечают направления главных транспортных коммуникаций по доставке сырья и вывозу готовой продукции (железнодорожные пути, автодороги, магистральные трубопроводы). Как правило, заказчику предъявляется до трех вариантов объемного генплана.
^ После утверждения генплана
приступают к построению макета. Эту работу выполняют в два этапа. Вначале изготовляют предварительный макет, в обсуждении которого («критике», как принято по терминологии фирмы) принимают участие заказчик, проектировщик, эксплуатационники, строители и монтажники. Такое обсуждение занимает неизмеримо меньше времени, чем, например, рассмотрение чертежей, и позволяет участникам обсуждения выработать полезные рекомендации по объемно-планировочным решениям, компоновке технологического оборудования, трубопроводам, системам вентиляции и др. и благодаря коллективному рассмотрению найти оптимальный вариант.

Технологические трубопроводы на макете прорабатываются соответствующими специалистами-проектировщиками. Вначале выполняются черновые эскизы (в аксонометрии), которые служат для предварительного закрепления на макете обвязочных трубопроводов и в первую очередь из легированных сталей и специальных сплавов (на макете они набираются из более толстых пластиковых трубочек). В дальнейшем деталировочные чертежи трубопроводов на основе макета вычерчиваются на специальных форматах в аксонометрии.


Окончательный макет фотографируют с применением специальной оптики. Во избежание искажения по краям законченного снимка макет фотографируют по частям, затем эти части соединяют, чтобы получить в крупном масштабе общий план завода (для крупного предприятия надо сделать от 25 до 50 фотографий).


Следующий этап в объемном проектировании - переход на фоточертежи, т. е. фотоснимки с макета компоновок технологического оборудования. Для этого макет подразделяют на отдельные участки размером в плане 0,5X0,5 или 1X1 которые фотографируют с определенных позиций. Фотоснимки отдельных участков макета соединяют в один общий фоточертеж, который после нанесения на него необходимых размеров, надписей, масштаба и спецификации может служить рабочим чертежом.


В последнее время макет фотографируют «в цвете». Фирма «Бехтель» разработала систему условной окраски различных элементов макета в следующие цвета: технологическое оборудование - в светло-серый, трубопроводы - в различные цвета в зависимости от материала труб, бетон - в белый, электрическую часть - в зеленый, грузоподъемное и транспортное оборудование - в оранжевый. Тепловую изоляцию на трубопроводах и оборудовании показывают прерывисто надетыми на них цветными скобами из пластика.


Необходимо отметить, что фирма «Бехтель» отрабатывает на макетах технологию подъема крупногабаритного тяжеловесного оборудования. Для этого изготовляются в масштабе модели грузоподъемных кранов и специальных устройств, определяются на макете места их стоянок, выкладка аппаратов перед подъемом и другие вопросы монтажной технологии.


В большинстве случаев деталировочные чертежи технологических трубопроводов разрабатывает та фирма, которая их проектирует. До тех пор пока макет не будет выполнен на 90%, не приступают к подготовке этих чертежей, что позволяет свести к минимуму переделки при монтаже узлов трубопроводов.


На расстоянии 200 км и более макеты транспортируют, как правило, самолетами. Учитывая высокую стоимость макета, фирма его страхует, начиная с момента изготовления окончательного варианта и кончая доставкой макета на объект.

В США макеты используются также для контроля выполнения сетевого графика. Раз в неделю путем наклейки ярлычков из цветной ленты на макете отмечают выполнение работы. На объекте макет используется и для увязки работы специализированных фирм (субподрядчиков).


Учитывая довольно высокую стоимость макетов, американские проектно-строительные фирмы считают нецелесообразным их применение при проектировании несложных одноэтажных промышленных предприятий. В этом случае используют менее наглядные, но более дешевые методы: габаритный, плоскостной и др.

При плоскостном методе проектирования на гладкой поверхности большого стола в определенном масштабе наносится масштабная сетка. В процессе проектирования инженеры, входящие в состав проектной бригады: технологи, строители, архитекторы и прочие специалисты—совместно решают все вопросы расстановки технологического оборудования, прокладки линий коммуникаций, подъездных путей и связанные с этим объемно-планировочные вопросы при помощи специальных, плоских шаблонов отдельных зданий, технологического оборудования, трубопроводов и других необходимых для проектирования деталей. Производя расстановку таких плоских шаблонов на специальном проектном столе в любых вариантах, можно с меньшей затратой времени и труда, чем при черчении, найти наиболее оптимальное решение. Плоскостные шаблоны легко прикрепляются, снимаются и вновь прикрепляются в любом месте проектного стола, что, безусловно, создает удобства, а также упрощает и ускоряет решение отдельных вопросов. Этот метод устраняет возможность многих ошибок, присущих графическому методу проектирования на бумаге.


Близким к плоскостному методу является метод плоскостного макетирования. Отличие этого метода состоит в том, что вместо плоских шаблонов используются макетные тела, изображающие технологическое оборудование и машины, вырезанные из пенопласта в виде простых геометрических фигур. Они отражают только габариты оборудования. Чтобы по макету можно было легко получить более точное представление о деталях оборудования, на макетное тело наклеивают отсиненные чертежи основных проекций оборудования со всеми необходимыми размерами.


Описанная выше последовательность и методы проектирования используются при разработке технической документации на промышленные и другие крупные объекты.

При строительстве административных, торговых, многоэтажных жилых и других гражданских зданий фирмы, получив задание на проектирование, обычно проводят самостоятельно или с помощью других организаций и фирм так называемый «анализ объекта». Этот «анализ» является для таких зданий по существу первой стадией проектирования, на которой определяются общее архитектурное и конструктивное решение объекта, этажность и планировка основных помещений, типы инженерных систем и оборудования здания (отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, водопровода, электропроводки и т.п.). Вместе с этим производится предварительный выбор фирм — субпоставщиков оборудования и фирм-субподрядчиков по отдельным видам работ. Кроме этого, производится оценка общей стоимости объекта. По договоренности с заказчиком может быть представлено несколько вариантов проектных решений.

После выбора и утверждения заказчиком «анализа объекта» начинается детальная проработка конструкций, систем и т.д., осуществляемая часто традиционными методами, которая заканчивается разработкой рабочих чертежей.


Особенностью первой стадии проекта является то, что детальность разработки носит ограниченный характер. Проект содержит расчеты конструкций и систем, проработку основных интерьеров, указывается отделка зданий и материалы, однако на рабочих чертежах и в спецификациях основные конструктивные блоки и системы обозначаются лишь выносками и ссылками с указанием нескольких фирм — потенциальных субподрядчиков и субпоставщиков. Деталировочные чертежи отсутствуют. Фирма — генеральный проектировщик в ряде случаев предлагает себя в качестве генерального подрядчика строительства того или иного гражданского здания на условиях сдачи его «под ключ» по ею разработанному проекту, даже не имея для этого своей производственной базы. В этом случае она осуществляет лишь координацию работ. Привлекаемые ею фирмы для выполнения строительно-монтажных работ на условиях субподряда производят до конца детальную проработку конструкций, систем и т. п.

Привлечение специализированных строительных и монтажных субподрядных фирм для разработки детальных рабочих чертежей производится и в промышленном строительстве. Основные технические решения регламентируются специальными нормами и правилами. Эти нормы, которые называются в США «Коуд», разрабатываются государственными и частными компетентными организациями Крупным научно-исследовательским центром, работающим в этой области, является Национальное бюро стандартов Министерства торговли (г. Вашингтон), в котором работает 3,5 тыс. специалистов.


Для нужд строительства этот центр, кроме того, ведет работу по тематике: климатические и прочностные испытания материалов и конструкций, акустические испытания, определение огнестойкости изделий и вредности продуктов сгорания, динамические испытания трубопроводов, полевые испытания грунта и др. Контракт на проектирование, как правило, содержит пункт, где указывается, что техническая документация и оборудование должны соответствовать требованиям стандартов, узаконенных в США, а также принятых в странах-заказчиках. Широкая номенклатура строительных материалов и изделий, выпускаемых большим количеством конкурирующих компаний, и осведомленность проектировщиков о них позволяют заложить в проекты и получать для строительства нужные строительные материалы и изделия в короткие сроки и хорошего качества. Каждые два года в США отделение «Свит» фирмы «Мак Гроу Хил информайшил систем КО» издает сводный каталог, содержащий свыше двух тысяч фирменных проспектов и технических условий на изготовление и применение различных материалов и изделий для строительства. Каталог «Свит» является настольной книгой проектировщиков и строителей.


В каталоге имеются следующие разделы: общие указания по пользованию каталогом; оборудование строительно-монтажных площадок, включая работы нулевого цикла, и для выполнения дорожных работ; бетонные и железобетонные конструкции; каменные материалы и конструкции; металлические изделия и конструкции; деревянные конструкции и изделия; гидроизоляция; окна, Двери и остекление; отделочные материалы и работы; оборудование жилых помещений и зданий специального ^значения; мебель; сборные здания и специальные конструкции; подъемно-транспортные устройства; механическое и санитарно-техническое оборудование; электрооборудование.


В последнее время проектные, строительные и другие компании пользуются для получения нужной научно-технической информации услугами специальных фирм, разработавших и использующих различные информационные системы.


Например, корпорация «Индиан Хэд» (г. Нью-Йорк) обслуживает свою клиентуру с помощью визуально-поисковой микрофильмовой системы ВИМС. Она располагает наиболее полной в США микрофильмовой библиотекой на пленке шириной 16 мм. Имеется вариант ВИМС на микрофишах.


Фирма создала систему каталогов и кассет пленок, что позволяет быстро отыскивать необходимые сведения с помощью специального мини-компьютера, а также печатать копии. Она обеспечивает своих клиентов подобранными по их тематике каталогами-ключами, микрофильмами (в рулонах) или микрофишами (плоские кассеты).

Например, по строительной тематике информация содержится по всем вопросам, связанным с выбором строительных материалов, изделий и конструкций, оборудования, производством строительно-монтажных работ, стандартами, строительными нормами и правилами и т.п. Срок адаптации ВИМС к нуждам клиентов составляет 4—6 недель. Фирма, в которой занято около 750 чел., обслуживает клиентов в следующих областях: оборона, медицина, промышленность, космос, судостроение, авиационная промышленность, энергетика, транспорт, строительство, строительные материалы, стандартизация. Фирма располагает информацией о 80% производителей продукции в США и имеет в настоящее время 3150 клиентов в стране и 680 за рубежом. В зависимости от объема информации годовая плата клиента составляет от 5 до 50 тыс. долл.

По данным проспекта фирмы «Индиан Хед», использование ВИМС позволяет фирмам-клиентам сократить время поиска нужной информации в 10 раз, площадь для хранения информации на 90%, значительно снизить стоимость информационного обслуживания.


^ ПРОМЫШЛЕННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
^ Архитектурно-строительные решения
их зданий характерны для США и представляют интерес для использования в отечественной практике промышленного строительства. Каркас здания выполнен из унифицированных стальных полурам, стыкующихся в коньке покрытия. Колонны и ригели сделаны сплошностенчатыми переменного сечения (рис. 118). Такие полурамы изготовляют на заводе и доставляют на стройку со склада по заявкам клиентов в очень короткие сроки. Чрезвычайно упрощается монтаж каркаса, так как отпадает наиболее трудоемкая и ответственная операция по монтажу стропильных конструкций.


Необходимость иметь в здании мостовой кран грузоподъемностью 2 т не привела к отказу от унифицированного каркаса. Для опирания подкрановых балок использованы приставные стойки. Эти стойки были применены также для опирания консольно-поворотных кранов (рис. 119). Использование такого приема значительно расширяет область применения унифицированных стальных конструкций каркаса.


Ограждающие конструкции выполнены неутепленными из профилированных стальных листов с антикоррозионной защитой. Интересно решено отопление здания в зимнее время. В каждом шаге колонн под подкрановыми балками подвешены эффективные инфракрасные обогреватели. По заявлениям работающего в цехе персонала они надежны в работе и хорошо обогревают помещение. Инфракрасные лучи, проникая сквозь одежду рабочего, согревают его и даже, как заявляют зарубежные гигиенисты, вызывают положительные эмоции (подъем настроения и т. п.).


Для аэрации цеха на коньке предусмотрен аэрационный фонарь небольших размеров с разрывами по длине здания (рис. 120). Фонарь имеет типичную для США конфигурацию в виде незамкнутого восьмиугольника с ручным механизмом открывания и закрывания створок жалюзи. В зимнее время эти створки закрыты, и вытяжка воздуха производится двумя вентиляторами, расположенными в верхней части торцевых стен (рис. 121). Освещение цеха осуществляется через листы свето-прозрачного пластика, уложенного без оконных переплетов.


Ворота также сделаны из светопрозрачного пластика. Складские помещения располагаются в отдельном здании, выполненном из металлических арок и покрытых алюминиевым волнистым листом. Очень хорошее, впечатление оставляет помещение, где хранятся инструменты широкого ассортимента, развешанные по стенам в идеальном порядке.
^ Развитие и обновление промышленности
Примерно четвертая часть общих капиталовложений в последние годы используется в США на развитие и обновление промышленности. Значительная доля этих средств идет на реконструкцию действующих предприятий и цехов, а также на модернизацию производства. Тем не менее, до 1974 г. довольно в больших объемах осуществлялось строительство новых предприятий, цехов и промышленных установок. В 1974, 1975 и 1976 гг. сократился объем нового промышленного строительства. Объясняется это главным образом тем, что в связи с общим кризисом в экономике США было отложено начало строительства многих промышленных объектов, а строительство ряда ранее начатых — законсервировано. Размер капитальных вложений в промышленность в 1976 г, сохранился на уровне 1975 г. и лишь в 1977 г. увеличился на 20—25% в основном за счет увеличения объема нового строительства.


Рассмотрение технических решений промышленных объектов, строящихся в последние годы в США, позволяет выявить некоторые тенденции их совершенствования. Проектные фирмы США при проектировании промышленных предприятий всегда стремятся к максимальному объединению всех элементов функционального процесса в минимальном количестве зданий. Блокирование цехов дает возможность приблизить и связать

воедино отдельные звенья технологической цепочки, сэкономить заводскую территорию, уменьшить единовременные и эксплуатационные расходы.


Поэтому наблюдается повышение компактности застройки промышленных предприятий за счет большего блокирования производственных, подсобных и вспомогательных помещений. Блокирование тех или иных цехов и подсобных помещений находит все более широкое применение при строительстве всех видов производства. Это приводит к частому применению крупных промышленных зданий, в каждом из которых находится целый завод со всеми цехами и службами.


Плотность застройки предприятий пищевой промышленности достигает 45%, химических предприятий — 70—75%. Там, где возможности повышения компактности застройки исчерпаны, дальнейшая экономия участка достигается за счет повышения этажности производственных корпусов. Для ряда производств машиностроительной промышленности, для которых раньше использовались одноэтажные здания, теперь строятся двухэтажные с крупной сеткой колонн во втором этаже. Аналогичные примеры имеются и в нашей отечеств венной практике. Однако основным типом здания машиностроительного предприятия в США остается одноэтажный многопролетный корпус прямоугольной формы в плане.


Особенно высокая стоимость городских участков, а также ограниченные размеры городских территорий обусловливают поиски путей повышения этажности производственных зданий, что является характерной чертой промышленного строительства последних лет. Поэтому предприятия, размещенные в городе, и особенно в условиях городской застройки высокой плотности, строятся многоэтажными.

Большую роль в решении генеральных планов промышленных предприятий играет применяемый вид внутризаводского транспорта. Сейчас на ряде видов производств интенсивно идет вытеснение железнодорожного транспорта ленточными конвейерами, автомобильным и другим безрельсовым транспортом. Начинает применяться являющийся перспективным трубопроводный контейнерный пневмотранспорт.


Наблюдается тенденция выноса на нефтехимических и некоторых других производствах все большего количества видов оборудования на Открытую площадку. Этому способствует широкое внедрение в технологические процессы автоматизации и телеуправления. Для этой же цели применяются новые виды оборудования из коррозионноустойчивых материалов. На установках открытого типа в г. Даунсе используются, например, аппараты из фарфора и стекла, а также эмалированные и гуммированные. При установке аппаратов из керамики, фарфора и стекла учитывалась возможность расширения и сжатия этих материалов в связи с колебаниями температуры. Аварий при их эксплуатации на открытых площадках не наблюдалось. В США более широко, чем в СССР, используются для размещения различных производств безоконные здания. Даже здания сталеплавильных цехов в США и во многих других зарубежных странах возводятся без окон и световых фонарей. Несмотря на это, в таких цехах с тяжелым режимом работы создаются нормальные условия труда.


В зданиях с естественным освещением для заполнения световых и аэрационных проемов стали все чаще применять светопрозрачный стеклопластик, который обычно имеет профиль, аналогичный профилю стальных листов обшивки.


Прогресс науки и техники, конкуренция и колебания рынка сбыта требуют постоянного совершенствования технологии и модернизации оборудования. Важнейшая тенденция развития промышленных производств — все более сокращающиеся периоды времени между очередными модернизациями, что определяет необходимость соответствия строительных решений зданий частым изменениям технологических процессов. В целом ряде отраслей промышленности увеличивается потребность в зданиях с такими объемно-планировочными и конструктивными решениями, которые допускали бы существенные изменения в технологическом процессе и даже увеличение мощности производства с заменой оборудования, но без реконструкции самого здания.


В связи с этим наблюдается строительство промышленных зданий большей «гибкости» и универсальности, что достигается за счет использования крупной сетки колонн, увеличенных пролетов при упрощении форм здания. Так, например, недавно в США построены промышленные цехи с пролетами, превышающими 40 м.


Однако следует отметить, что наряду с отдельными примерами применения весьма крупных сеток колонн (до 60X20 м) все же наиболее часто колонны устанавливаются на расстоянии 15X7,5, 18X9,6, 24X19,2 м и т.д. Как и раньше, применяется квадратная сетка колонн: 15X15, 14X14, 18X18 м, в наибольшей степени отвечающая требованиям «гибкости» здания. Повышению «гибкости» промышленных зданий способствует размещение на плоских глухих покрытиях зданий различных инженерных устройств: вентиляционных установок, трансформаторных подстанций, установок для пожаротушения, градирен и т.д.


Самыми распространенными являются в США промышленные здания со стальным несущим каркасом. Такой каркас применяется не только в зданиях с большими пролетами и значительными высотами и при наличии в них тяжелых динамических нагрузок как от кранов, так и от оборудования, но и широко используется в зданиях предприятий легкой, пищевой и других отраслей промышленности, где технологический процесс не вызывает динамической нагрузки несущих конструкций зданий.

В последнее время в ряде случаев происходит увеличение использования в промышленном строительстве несущих конструкций из таких материалов, как железобетон, клееная древесина, алюминий и пластмассы. Тем не менее, и в настоящее время примерно 60—70% промышленных зданий строятся в США со стальным каркасом. Объясняется это не только установившейся практикой, но и значительным прогрессом, достигнутым в области изготовления и монтажа стальных конструкций, а также широко распространившейся комплектной поставкой таких конструкций целиком на здание, включая ограждающие и прочие металлические изделия (окна, фонари, двери, ворота, лестницы и т.п.). В комплект поставляемого металлического здания входят также различные уплотнители, скобяные изделия и другие строительные детали.


Многочисленные фирмы США выпускают различные типы полносборных металлических зданий. Легкие стальные конструкции полносборных одноэтажных зданий выпускает, например, фирма «Батлер», находящаяся в г. Канзас-Сити (штат Миссури). Из комплекта, включающего полный набор стальных конструкций заводского изготовления как несущих, так и ограждающих, целиком монтируется здание без применения каких-либо других дополнительных конструкций. Главными несущими конструкциями этой системы служат поперечные рамы пролетом до 36 м со сварными листовыми элементами переменного по высоте двутаврового сечения. Использование этих элементов позволяет уменьшить затраты стали примерно на 44% по сравнению элементами из стандартных прокатных профилей. Здания из таких конструкций возводятся на 30—50% быстрее, чем здания из традиционных конструкций. Затраты стали на 1 м2 площади не превышают 30 кг. Трудовые затраты на изготовление конструкций приблизительно 0,2 чел.-ч, а на монтаж — не более 1 чел.-ч на 1 м2 площади. Крупный завод фирмы, находящийся в г. Гейлсберге (штат Иллинойс), выпускает в год конструкции для одноэтажных промышленных и общественных зданий общей площадью до 5 млн. м2.


К числу легких металлических конструкций, применяемых в промышленных зданиях, относятся фермы, структуры, рамы, арки, колонны, в которых применяют трубчатые и гнутые профили, а также сварные листовые элементы двутаврового и коробчатого сечения. В большом объеме используется такой эффективный профиль проката, как широкополочный двутавр.


Наряду со стальными несущими