Проектирование промышленных предприятий. Принципы. Методы. Практика. Грундиг К.-Г. 2007 (1021084), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Потребности в тепловой энергии для отопления косвенно определяются потребностями в паре, горячей и теплой воде, которые в свою очередь производятся путем использования газа, нефти или электроэнергии. Потребности зданий в тепле зависят от размеров и структуры помещений, климатических условий, конструкции зданий, качества строительных работ, конфигурации зданий, а также их расположения.
По типу передачи тепла следует различать воздушные, излучающие и конвекционные системы обогрева, использование которых определяется в каждом конкретном случае по специальным критериям. Расчеты потребностей в тепле производятся по известным методикам и принципам (см., например, НМ 4701); ° вентиляция/климатизация. Задачей вентиляции и климатизации является обновление или подготовка воздуха в помещениях. Критериями здесь становятся требования относительно чистоты, температуры и влажности, которые зависят от используемых технологий и оборудования, от особенностей процесса и от требуемого качества (например, необходимость кчистой комнаты»). Вентиляционные установки включают системы, откачивающие воздух (вакуумный отсос воздуха), а также системы подачи воздуха (подача воздуха под давлением) с включением при необходимости систем подогрева воздуха.
Расчеты размерных параметров основываются на определении необходимого объема воздуха в час с помощью методов расчета 98 3. Ход проектироВания промыигяенного предприятия — »тапи проектироВания ухудшения воздуха и замеров ежечасного воздухообмена (в соответствии с необходимым почасовым расходом на одного человека). Расчет размерных параметров климатической установки основывается на расчетах требуемых объемов воздуха, на данных о теплоотдаче помещения вовне, о поглощении тепла помещением извне, разнице температур снаружи и внутри помещения, а также разнице во влажности.
Расчеты объема работы климатической установки на раннем этапе проектирования предполагают определение объема помещений, подлежащих климатизации, основываясь на данных о применяемой технологии, оборудовании и производственных процессах, а также определение минимальных требований к уровню климатизации. В этом случае при определенных обстоятельствах по экономическим соображениям необходимо принять предварительное решение, например о пространственно-функциональном объединении нескольких различных требований относительно климатизации «важных с точки зрения климатизации участков», которые должны быть впоследствии специально обозначены в рамках реального и уточненного проектирования; ° промышленный газ.
Газ для промышленного потребления делится на горючие газы (тепловые технологии, отопительные системы) и инертные (защитные) газы. Предварительное определение потребностей в газе осуществляется с учетом его тепловых характеристик и КПД с использованием технико-экономических показателей, или путем рассмотрения аналогичных примеров; ° сжатый воздух. Снабжение сжатым воздухом требуется, например, при использовании его в пневматических силовых приводах, пневматических инструментах, аппаратах управления и в контрольно-измерительном оборудовании, а также для продувки инструментов.
Потребности в сжатом воздухе удовлетворяются обычно за счет собственного снабжения с использованием компрессорных установок (компрессоры, системы нагнетания воздуха). Предварительное определение потребности в сжатом воздухе осуществляется на основе характеристик оборудования и технологических процессов или путем получения информации о входных значениях параметров соответствующего оборудования; ° вода/сточная вода.
С точки зрения качества воды потребности в ней можно классифицировать следующим образом: техническая вода (например, вода для целей охлаждения, промывочная вода, вода для гальваники, вода для гашения); питьевая вода (социальные и санитарные цели); очищенная вода (для специальных технологических процессов— необходима химико-биологическая подготовка на месте). 3.3. Эскизное проектиродание — дариантиреизенин 99 Расчет необходимых объемов разной по качеству воды производится с помощью различных систем базисных показателей на основе данных о технологии, оборудовании, численности персонала, действующих законах и пр.
Следует также принимать во внимание затраты на создание разделенных контуров (например, для питьевой и производственной воды, систем подачи и отвода). При расчете затрат необходимо также учитывать требования к обработке сточных вод, и в некоторых случаях — к их повторной подготовке. В обобщенном виде процедуру расчета потребностей в инженерных коммуникациях можно разбить на четыре этапа (по (1.13) ): 1) расчет базовых данных о потреблении по видам инженерных коммуникаций: ° тип потребителя, величина потребностей (максимальная, минимальная, средняя, распределение потребности по времени); ° пространственное размещение потребителей — места потребления или отбора (спецнфикация в реальной или детальной планировке); 2) расчеты с учетом показателей производительности, факторов одновременности, максимальных и средних значений для участков, отделений; 3) составление заявок на потребляющее оборудование для каждого вида инженерных коммуникаций (мощностгн месторасположение); 4) разработка инсталляционной концепции (потребности в инженерных коммуникациях, системы распределения).
Оптимизация базовых и распределяющих сетей, включая системы утилизации. Описанный выше подход показывает, что определение размерных параметров инженерных коммуникаций зависит не только от самой величины потребности в них, но и от специфики пространственного размещения структур потребителей или структуры зданий. Это означает, что затраты на инженерные коммуникации уточняются по результатам разработки реальной и детальной планировки (см. раздел 3.3.4 и 3.4) с учетом их проработки до уровня распределительных и утилизирующих сетей.
Как правило, этн результаты необходимо предварительно оценить для определения соответствующих инвестиционных затрат. При определении размерных параметров инженерных коммуникаций ярко проявляется уже упомянутый междисциплинарный характер работ по проектированию промышленного предприятия (см.
раздел 1.3). Поэтому все производственно-технические, организационные, монтажные и строительно-технические проблемы следует решать интегрированно и в кооперации. Суммируя вышесказанное, следует отметить, что заблаговременное опрезеление масштабов потребностей в инженерных коммуникациях, включая необходимые системы снабжения и утилизации отходов, на основе данных о потребностях в оборудовании, площадях и численности персонала возможно на данном этапе лишь с помощью экстраполяции (требуемых объемов), ис- 100 3.
Ход проектиродапия промыиелеиного предприятия — »таим проектиродапия пользования базисных показателей, оценочных величин или аналогов, и поэтому носит на первых порах лишь приблизительный характер. Гораздо более детальные величины затрат можно получить лишь в рамках последующих этапов проектирования. Таким образом, и в данном случае проявляется поэтапный характер продвижения к результату в рамках системного подхода к проектированию промышленного предприятия.
Дополнительные данные о методах и показателях, применяемых при определении потребностей в инженерных коммуникациях, можно почерпнуть из специальной литературы (см., например, [2.2[, [3.3[, [3.4], [3.5)). 3.3.3. Структурирование 3.3.3.1. Основные принципы Структурирование (структурное проектирование) — важный этап работы в процессе идеального проектирования. Его результатом являются первые пространственные структуры производственных участков предприятия (подготовка к производству, сборка, склады) или цехов (рабочие места, оборудование), полученные исходя из функциональных и технико-экономических критериев.
В соответствии с систематической последовательностью проектных работ (см. илл. 2.5) на данном этапе в рамках производственного процесса определяется пространственное размещение (топология) функциональных подразделений (производственные участки, рабочие места, оборудование), спроектированных на предшествовавших ключевых этапах, — определение функций и размерных параметров. Структурное проектирование часто для простоты называют разработкой планировки. Содержанием разработки планировки является, конечно, частная задача в рамках структурного проектирования. Результатом структурного проектирования на первых порах является идеализированная концепция решения, называемая вследствие ее представления в виде структуры площадей идеальной планировкой, которая становится основой для разработки впоследствии реальной планировки путем приведения идеального решения в соответствие с реальными окружающими условиями.
Это соответствует принципу «необходимости идеального проектирования» (см. раздел 1А), относящегося к этапу эскизного проектирования. Содержание проектных работ на этапе идеального проектирования носит синтезирующий характер (см. илл. 2.2), т.е. их результаты получают в процессе «проектной деятельности», опирающейся на принцип дедуктивного анализа. Для данного этапа характерно также использование такого принципа проектирования, как «поэтапный подход» (см. раздел 1.4).
Залачей структурного проектирования является нахождение экономичных форм пространственного размещения функциональных подразделений. Это означает, что необходимо принять четкие обоснованные решения относительно оптимального с точки зрения функционального назначения и тех- 3.3. Эскизное проектироВание — Варианты решения нико-экономических требований пространственного размещения функциональных подразделений производственно-заводской системы. Структурное проектирование может осуществляться, как правило, с различной степенью обобщения (уровни проектирования), которые обусловлены дифференцированным взглядом на различные уровни материальных потоков (или участки материальных потоков).
При этом следует принципиально различать: ° структурное проектирование на уровне производственных участков. Главным его содержанием является определение пространственного размещения структур функциональных подразделений на уровне производственных участков (например, изготовление деталей и узлов, сборка, склады, отделочные работы) в пределах заводской территории. Это означает, что пространственные структуры (расположение зданий, размещение участков в структуре площадей и помещений) определяются на территории предприятия, что также называется макроструктурированием площадей. Этот уровень структурного проектирования носит релевантный характер для: > постановки задач по разработке генерального плана застройки— обычно применяется, например, при проектировании по типовому варианту «А» (см. раздел 7); > проектных задач в рамках реорганизации или расширения предприятия (проектирование по типовым вариантам от «Б» до «Д»); ° структурное проектирование на уровне цеха.
Главным его содержанием является определение пространственного размещения структур функциональных подразделений на уровне цеха (рабочие места/оборудование) в пределах производственных участков. Это означает, что пространственные структуры определяются в пределах четко установленных (имеющих границы) автономных производственных участков. Поэтому эта процедура называется также микроструктурированием площадей. По сравнению с макроструктурами микроструктуры подвержены изменениям, как правило, в большей степени и представляют для предприятий большой инновационный потенциал.