Николаев И.С. - Архитектурная типология промышленных предприятий

Архитектурная типология промышленных предприятий. Учебник для вузов. Под ред. И. С. Николаева и др. М., Стройиздат, 1975, 320 с. Авт.: И, С. Николаев, В. А. Мыслин, Е. С. Матвеев и др.
В учебнике рассматриваются типологические особенности основных промышленных предприятий: машиностроения, химической и текстильной промышленности, строительной индустрии и пищевой промышленности, а также тепловых и атомных электростанций, гидроэлектростанций и гидроузлов, проектирование которых входит в программу курсовых и дипломных работ. Книга широко иллюстрируется примерами из практики строительства и проектирования. Предназначается для студентов архитектурных институтов и факультетов, а также архитекторов, работающих в области промышленного строительства. Табл. 22, рис. 230, список лит.: назв. 69.
30204—570
047(01 )-75 79~75 © Стройиздат- 1975
Иван Сергеевич Николаев
Владимир Алексеевич Мыслин
Евгений Сергеевич Матвеев
Николай Митрофанович Морозов
Владимир Яковлевич Мовчан и др.
АРХИТЕКТУРНАЯ ТИПОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Редакция литературы по градостроительству и архитектуре Зав. редакцией А. Ф Крашенинников Редактор 3. М. Оселедец Мл. редактор М. А. Шараевская Внешнее оформление художника С. Н. Миклашевича Технические редакторы В. Д. Павлова, Ю. Л. Цнхаикова Корректоры В. А. Быкова. М. Ф. Казакова Стройиздат 103006. Москва. Каляевская, д. 23а
Владимирская типография Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Гор. Владимир, ул. Победы, д. 18-6.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебник «Архитектурная типология промышленных предприятий» предназначается для высших учебных заведений, готовящих кадры по специальности «Архитектура». В книге, по сути дела впервые, сделана попытка систематизировать и изложить применительно к программе учебного курса в архитектурных факультетах основы архитектурной типологии промышленных предприятий.
Авторы не ставили перед собой задачу раскрыть и систематизировать типологические особенности всех видов промышленных предприятий. Такая задача при сравнительно небольшом объеме книги привела бы к чрезмерной перегрузке учебного пособия сведениями, не являющимися определяющими для промышленной архитектуры. В книге рассматриваются только те виды производств, которые являются ведущими отраслями промышленности, типологические особенности которых отражают наиболее характерные черты промышленной архитектуры.
В соответствии с этим в книге рассматривается архитектурная типология предприятий машиностроения, гидроэлектростанций, тепловых и атомных электростанций, химических предприятий, текстильных фабрик, предприятий радиоэлектроники, строительной индустрии и пищевой промышленности. По мнению авторов, архитектор играет большую роль в совместной работе с инженерами и технологами при проектировании предприятий этих отраслей промышленности.
При рассмотрении типов промышленных зданий архитекторами уделяется большое внимание объемно-пространственным решениям. В то же время архитектор, проектирующий промышленное предприятие, не может решать пространственные задачи, не изучив технологического процесса. Поэтому и курс типологии промышленных зданий рассчитан если и не на специальное изучение основ технологических процессов, то во всяком случае на достаточное ознакомление студентов с главными чертами этих процессов и требованиями, предъявляемыми к строительству и архитектуре.
Учебник составлен профессорами и преподавателями кафедры «Промышленные здания» при участии работников ряда других кафедр Московского ордена Трудового Красного Знамени архитектурного института и проектных организаций г. Москвы.
Главы учебника написаны:
введение — И. С. Николаевым, Н. М. Морозовым, Е. С. Матвеевым;
глава I — В. А. Мыслиным;
глава II — Е. С. Матвеевым и | В. Я- Мовчаном|;
глава III — Г. В. Летавиным и Н. М. Морозовым;
глава IV — В. М. Перлиным и В. Н. Бойко;
глава V—|Н. С. Гераскиным! при участии А. Н. Гераскина;
глава VI — М. М. Волковым;
глава VII — Л. Н. Солнцевым;
глава VIII — Н. Н. Кимом.
В подготовке рукописи к изданию и ее редактировании принимали участие сотрудники кафедры «Промышленные здания» Московского архитектурного института: доц. Л. В. Татаржинский и и. о. проф. А. А. Хрусталев.
Авторский коллектив приносит свою искреннюю благодарность д-ру арх-ры, проф. Н. С. Алферову и коллективу кафедры «Архитектура промышленных сооружений» Свердловского архитектурного института, а также канд. архит. В. В. Блохину за ценные замечания и пожелания, сделанные ими в процессе рецензирования книги.
ЁВЕДЕНИЕ
Архитектурная типология — это раздел теории архитектуры, изучающий особенности формообразования различных типов зданий (жилых, общественных, промышленных, сельскохозяйственных и других) в зависимости от их назначения. В условиях развития социалистической индустрии этот раздел теории архитектуры приобретает особенно важное значение, так как выявление специфики архитектуры различных типов промышленных предприятий способствует улучшению условий труда.
В исторических решениях XXIV съезда КПСС записано о том, что необходимо направить развитие всех отраслей промышленности в интересах наиболее полного удовлетворения жизненных потребностей советского народа, для чего следует предусмотреть более быстрый рост и повышение-удельного веса промышленности, производящей товары народного потребления, сырье, машины и оборудование для их выпуска.
В СССР имеются десятки тысяч различных промышленных предприятий, отличающихся технологией, видами выпускаемой продукции, количеством рабочих и т. д. На архитектора, проектирующего промышленные предприятия, возлагается особая ответственность, так как сама архитектура призвана создавать максимально благоприятную среду, окружающую человека, влияющую на него не только физиологически, но и психологически. К психологическим требованиям относятся и эстетические требования, в своей совокупности влияющие не только на сознание человека, но и на его подсознательное состояние, в конечном счете отражающееся на его трудоспособности.
В докладе на XXIV съезде КПСС Л. И. Брежнев, говоря о дальнейших материальных и моральных стимулах к труду, подчеркнул: «...Вопрос ставится значительно шире — о создании условий, благоприятствующих всестороннему развитию способностей и творческой активности советских людей, всех трудящихся, то есть о развитии главной производительной силы общества». Этим и объясняется та забота партии и правительства о всемерном улучшении не только организации производства, но и об обеспечении возможно более благоприятных условий труда.
К- Маркс в свое время обращал внимание на то, что в руках капитала фабричная система превращается «... в систематический грабеж всех условий, необходимых для жизни рабочего во время труда: пространства, воздуха, света, а также всех средств, защищающих рабочего от опасных для жизни или вредных для здоровья условий процесса производства, — о приспособлениях же для удобства рабочего нечего и говорить. Не прав ли Фурье, называя фабрики «смягченной каторгой».
Было время, когда фабричные здания называли «коробками для машин», имея в виду их узко техническое назначение. Промышленные здания сооружались без участия архитектора или с привлечением его в роли рисовальщика перспективы здания, видимой с улицы.
В нашей стране с первых дней Советской власти архитектор был вовлечен в промышленное строительство, которое оставило для молодых поколений замечательные образцы архитектуры. Их творцами были выдающиеся советские зодчие В. А. Веснин и А. В. Кузнецов, не только проектировавшие крупные промышленные комплексы, но создавшие советскую школу промышленного зодчества.
В условиях социалистического строительства промышленные предприятия размещают в соответствии с государственными планами. Исходя из принципа создания наиболее благоприятных условий для человека в них. предусматривают бытовые помещения, столовые, медицинские пункты, учебные и общественные помещения, которые, как правило, отсутствуют на капиталистических предприятиях. Все большее внимание в нашей стране уделяется внутреннему благоустройству заводских помещений, промышленному интерьеру, что непосредственно входит в сферу деятельности архитектора. Совместная работа архитектора с технологом, как правило, приводит к сокращению инженерных коммуникаций, лучшему использованию пространства цеха, а иногда и всей заводской площадки1. Преимущество совместной работы технологов и архитекторов в проектировании промышленных зданий еще до первой мировой войны использовал известный американский промышленник Форд. Особенно эффективен такой контакт при проектировании текстильных предприятий, гидростанций, заводов легкой промышленности, где одновременно с требованиями технологической рациональности должны быть удовлетворены и требования промышленной эстетики.
Промышленная архитектура отличается от других видов архитектуры темпами развития и быстрыми изменениями тех функций, которые требует технологический процесс. В настоящее время развивается идея постройки универсальных промышленных зданий, так называемых «гибких», в которых можно быстро сменить оборудование, отвечающее новым технологическим требованиям. Как показывает практика (отечественная и зарубежная), индустриальный прогресс в ряде отраслей промышленности заставляет менять оборудование значительно раньше, чем наступает срок амортизации здания. Как правило, срок жизни заводских зданий в несколько раз дольше, чем срок рентабельного. На старых уральских заводах начала XIX в. архитектора использовали на должности «архитектора-механикуса», выполнявшего не только архитектурную работу, но и участвовавшего в качестве соавтора в ряде важных изобретений. На предприятиях Демидовых и Строгановых приглашали в Нижний Тагил талантливых выпускников Академии художеств. Среди них архитекторы И. И. Свиязев, А. 3. Комаров, М. П. Малахов и др. Заводские здания, построенные ими, отличаются не только высокими архитектурными качествами, но и образцовым приспособлением к производству пользования машин. В связи с этим в «гибких» зданиях стремятся применять крупнопролетные конструкции, допускающие всякого рода изменения и расширения.
К числу сравнительно новых типов зданий относится заводское здание, используемое как «гостиница» для размещения небольших производств различных по назначению. Применение таких «гостиниц» позволяет избежать нерентабельного строительства серии малых зданий различного назначения.
Проектирование любого промышленного сооружения является примером совместной творческой работы проектного коллектива, включающего архитекторов, экономистов, технологов, конструкторов, энергетиков, специалистов по транспорту, по санитарной технике, каждый из которых решает определенные задачи. Архитектор в этом коллективе занимает особое положение как специалист по организации пространства, нередко участвующий вместе с главным инженером во всех стадиях проектирования промышленного предприятия й корректирующий работу всех специалистов смежных специальностей.
Целесообразность возведения промышленных зданий и сооружений в СССР обосновывается прежде всего всесторонними расчетами. На основе экономических расчетов выбираются место сооружения, оптимальная технологическая схема, степень капитальности и благоустройства, сроки строительства и другие показатели. Решая комплекс экономических задач, проектировщик должен обосновать такой вариант, при котором были бы обеспечены экономичность строительства и эксплуатации предприятия, минимальные сроки возведения, максимальная степень индустриализации. Однако такие результаты не должны достигаться за счет снижения уровня эксплуатации, применения недолговечных материалов, чрезмерного затеснения площадей, отказа от благоустройства, лишения рабочих необходимых удобств, ухудшения архитектурно-художественных качеств сооружения. Невыполнение этих условий приводит к ухудшению культуры производства и к снижению производительности труда. Эксплуатационные затраты в таких случаях возрастают. Рентабельность предприятия падает.
Для достижения экономичных решений при проектировании промышленных объектов проектировщик должен стремиться к уменьшению следующих параметров: площади территории объектов за счет повышения плотности застройки и компактности генерального плана; количества и площади отдельных зданий путем максимально допустимой их блокировки; расхода материалов и рабочей силы на единицу площади и кубатуры зданий и в конечном счете на единицу продукции; протяженности всех инженерных сетей и коммуникаций, включая связь и транспорт; сроков строительства объекта.
Решение экономической задачи связано с процессом изыскания территории, непосредственно используемой для «посадки» проектируемого предприятия. В настоящее время такое размещение осуществляется на основе проекта схемы районной планировки и решения генерального плана промышленного района.
Комплексное размещение ряда родственных производств дает возможность экономии на транспортных и других видах коммуникаций. По этому вопросу в Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану записано о расширении практики строительства промышленных предприятий с общими для группы предприятий объектами вспомогательных производств и хозяйств, инженерными сооружениями и коммуникациями.
Это новое условие имеет большое значение для градостроительства, так как при этом в городах образуются промышленные зоны, а в случае выноса предприятия на значительное расстояние за городскую черту возникают большие промышленные комплексы, получившие название «промышленных узлов». Таким образом, при разработке генерального плана предприятия перед архитектором-планировщиком ставится задача архитектурной увязки этого предприятия с соседними.
На следующем этапе проектирования определяется объемное решение комплекса зданий предприятия. Следует отметить, что степень композиционной свободы выбора пространственного решения различна в разных видах производства. Во многих случаях форма здания зависит от расположения машин и агрегатов и определяется технологическим процессом. Таким примером может служить гидроэлектростанция, формы которой определяются природными условиями и принятой системой оборудования. Еще более подчинена технологическому процессу форма сооружений химической промышленности (различных емкостей, трубопроводов и т. д.). Только хорошо знакомый с требованиями производства архитектор в совместной работе с технологами может найти наиболее благоприятное пространственное решение.
Тем не менее, целый ряд технологических процессов допускает известную степень вариабельности в размещении оборудования. К таким производствам относятся предприятия среднего и легкого машиностроения, легкой промышленности, текстильные и другие. Такое же положение складывается в производстве точных приборов и особенно в электронике. Пространственная организация производства и расстановка оборудования здесь не столь жестки как, например, в металлургии или в тяжелом машиностроении.
Промышленные здания могут быть различными по форме, плану, протяженности и этажности. Встречаются малоэтажные (2—3 этажа), многоэтажные (4—10 этажей) и, наконец, высотные здания. Форма и объемно-пространственные параметры зданий связаны также с применением того или иного вида освещения: естественного, искусственного, смешанного. Система освещенности оказывает влияние на выбор высоты и ширины здания, создание оптимального внутреннего климата (вентиляция, аэрация, кондиционирование воздуха). Система освещения наряду с системой оборудования определяет конструктивные параметры здания: шаг между колоннами и размер пролетов, а также типы перекрытия (балки, фермы, своды, пространственные конструкции).
Принятый тип конструкции покрытий и перекрытий оказывает существенное влияние на объемный характер зданий и размеры внутреннего пространства. Исходя из объемов зданий, принятой этажности и системы освещения помещений определяется оптимальная конструктивная схема для несущих и ограждающих конструкций, выбираются наиболее эффективные и экономичные строительные материалы, устанавливаются формы и размеры оконных проемов и фонарей верхнего освещения. Эта работа ведется параллельно с выявлением основных и объемно-планировочных параметров зданий и решением эстетических задач.
Перечислить технические вопросы, требующие решения в проектах различных промышленных предприятий, невозможно. Но все они связаны с вопросами художественной композиции, решение которой возложено на архитектора. Однако нередко при проектировании промышленных объектов вопросы архитектурной композиции решаются только на последней стадии осуществления проекта. Это не позволяет в должной мере увязать композицию промышленного комплекса с особенностями технологии производства, что нарушает внутреннюю связь объектов с решением фасадов. О непонимании этих требований пишет крупный английский градостроитель Ф. Гибберд, который признает за промышленной архитектурой большую, даже иногда определяющую роль при формировании облика города: «Промышленный характер территории еще не означает, что здания просто могут считаться «промышленными» и потому быть схематически выполненными инженерами: наоборот, они должны быть тщательно и всесторонне продуманы и спроектированы вплоть до мельчайших деталей. В этой связи следует отметить, что нельзя считать нормальным такую постановку дела, когда после окончания проекта инженером приглашают архитектора».
Следует напомнить высказывание известного американского архитектора Райта о том, что надо делать архитектуру «не снаружи внутрь, но изнутри наружу», подчеркивающее значение интерьера. В нашей архитектурной практике к заводскому интерьеру предъявляются все более высокие требования. Поэтому именно здесь больше всего необходима тесная связь в работе технологов и архитекторов. Современная техника с применением программированных процессов, новых станков и машин повышает роль человеческого труда. Это требует широкого внедрения средств и методов технической эстетики. Благоустроенные и красивые рабочие помещения способствуют повышению культуры производства и положительно влияют на физическое и психическое состояние трудящихся. В современных условиях участие архитектора в организации пространства для выполнения высококвалифицированного труда на различных производствах значительно возрастает и может быть сравнимо с его участием при проектировании и строительстве общественных зданий, таких, как научные институты, проектные бюро. Окончательным критерием экономичности строительства,— пишет выдающийся советский архитектор А. К. Буров, — должны служить не только показатели стоимости кубического или квадратного метра жилой площади и не только экономичность в эксплуатации, но и сохранение здоровья и трудоспособности человека... Архитектура — это здоровье народа, экономия сил народа». Это высказывание в полной мере можно отнести и к современной промышленной архитектуре. Следует признать, что по ряду причин, объясняемых чаще всего объективными условиями, несмотря на возможности, которые заключены в самих промышленных объектах строительства, их художественный уровень еще сильно отстает от художественного уровня гражданских зданий, что несомненно вредит виду наших городов. По этому поводу полезно привести мнение крупного промышленного зодчего Вальтера Хенна (ФРГ): «Промышленная архитектура стала наиболее характерным выражением нашей эпохи. Возникновение совершенно новых типов зданий, не имеющих прообразов в истории зодчества, — ярчайшее свидетельство достижений промышленной архитектуры. Без преувеличения можно утверждать, что именно промышленные сооружения стали основным источником творческих исканий в современной архитектуре и что они сохранят и впредь это свое значение. В основе промышленной архитектуры лежат те же принципы экономической целесообразности и обусловленности, которые свойственны существу самого промышленного производства... Закономерность неизбежно приводит к чистоте решения, которому чуждо все лишнее. Этим и объясняется преобладание в промышленной архитектуре простых и четких геометрических объемов. В промышленном строительстве могут получить признание только правдивые, лишенные всякой нарочитости решения, и только на этом пути, требующем внимательного и заботливого к себе отношения, могут быть достигнуты художественно совершенные решения».
«Архитектурное решение промышленных зданий должно быть таким, чтобы человек осознавал свою роль творца техники, поскольку облик его места работы является выражением его человеческого достоинства. Промышленные здания и сооружения не должны подавлять человека. Облик промышленного здания или сооружения должен отражать не только характер его производства, но быть выражением деятельности людей, работающих в нем, и деятельности тех, кто его создал».
Еще на заре промышленного строительства в нашей стране аналогичные положения были провозглашены советскими промышленными зодчими. Наша задача — продолжать их углубление и реализацию, для чего в настоящее время имеются творческие возможности.
Глава первая
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ЗАВОДЫ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ
Машиностроение — сердце индустрии. В машиностроении и металлообработке занято около трети всех промышленных рабочих СССР. На предприятиях машиностроения используется более половины всех кранов, установленных на фабриках и заводах СССР.
По характеру выпускаемой продукции машиностроение охватывает чрезвычайно широкий круг производств.
По весу выпускаемой продукции машиностроение подразделяется на тяжелое, среднее и легкое. Предприятия тяжелого машиностроения выпускают крупные станки, металлургическое оборудование, турбины, тепловозы; предприятия среднего машиностроения — автомобили, сельскохозяйственные и дорожные машины, станки; предприятия легкого машиностроения— приборы, холодильники, швейные машины, пылесосы и пр.
По объему выпускаемой продукции машиностроение подразделяется на массовое, серийное и индивидуальное. Предприятия массового производства выпускают наибольшее количество деталей и узлов небольшого ассортимента. Они охватывают в основном средства потребления. Предприятия серийного производства выпускают крупные партии машин и агрегатов, предприятия индивидуального производства — уникальные машины и агрегаты.
Переход от индивидуального к серийному и массовому производству способствует повышению уровня механизации. По степени завершенности производства машиностроительные предприятия подразделяются на комплексные и специализированные.
Комплексные предприятия характеризуются полным циклом технологического процесса производства: от заготовки полуфабриката и его обработки до выпуска готовой продукции. Специализированные предприятия охватывают только отдельные части производства, например заготовительные (литейные, прессово-кузовные) или обрабатывающие (механические, механосборочные). Специализированные заводы экономически эффективнее комплексных.
Однако развитие машиностроения в отдельных странах и в крупных территориальных районах одной страны обычно начинается с комплексных предприятий и лишь в дальнейшем переходит ко все более узкой специализации производства.
Общим для предприятий всех видов машиностроения является исходное сырье — металл. Однако в зависимости от веса продукции, объема и комплексности производства машиностроительные предприятия имеют определенные характерные особенности, что сказывается на размещении предприятий, их генеральном плане и типе зданий для основного производства.
2. РАЗМЕЩЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Машиностроительные предприятия, исходным сырьем для которых служат листы, прокат, трубы, катанка, массовое литье, поковки, штампы и другие изделия, изготовляемые на специализированных предприятиях, наиболее целесообразно объединять в специализированные узлы машиностроительного профиля.
В таких узлах отдельные машиностроительные предприятия могут быть скооперированы на базе общего исходного сырья и полуфабрикатов, а также на базе специализированных производств и использования отходов. По этому принципу решена застройка индустриального центра Кордова в Аргентине с тремя машиностроительными предприятиями Форда.
По санитарной классификации предприятия машиностроения относятся к тому или иному классу производственных вредностей в зависимости от мощности литейных цехов. Производство чугунного фасонного литья мощностью 10000—20000 т в год относится к III классу вредностей и требует защитной зоны шириной 300 м, а производство мощностью более 20 000 т в год — ко II классу вредностей и требует защитной зоны 500 м.
Таким образом машиностроительные заводы с полным циклом производства, включающим литейные, а также специализированные литейные заводы, удаляются от селитьбы на 300 или 500 м и представляют собой предприятия второй градостроительной группы, размещаемые на периферии селитьбы.
Специализированные механические и механосборочные предприятия, требующие всего 50 или 100 м защитной зоны, относятся к первой градостроительной группе и могут размещаться даже в пределах селитьбы. Излишнее (по сравнению с требуемым) удаление предприятий машиностроения от селитьбы создает трудности в организации пассажирского транспорта больших масс людей и вызывает потерю ими значительного времени на поездки от мест расселения до мест приложения труда и обратно.
В ряде случаев машиностроительные предприятия входят в состав промышленного узла, включающего различные отрасли промышленности. При этом местоположение машиностроительных заводов определяется наличием в их составе литейных цехов и железнодорожного ввода. Машиностроительные заводы с литейными цехами и железнодорожным транспортом лучше размещать во второй от селитьбы панели застройки промышленного узла, а при отсутствии литейных и железнодорожного транспорта — в первой панели.
...