Процесс создания и функционирования системы отечественной архитектурно-строительной унификации и типологии можно разделить на три этапа: во-первых, создание модульного сортамента сборных конструкций и изделий (1937-1949 гг.); во-вторых, разработка и заводское изготовление комплектов типовых конструкций элементов каркаса, также создание на их базе типовых проектов заданной мощности (вместимости) с фиксированными параметрами (1961-1966 гг.); в-третьих, экспериментальные работы в 1974–1990 годах по созданию «открытой системы унификации» на принципах «свободного проектирования».
Н.Н. Ким в своей работе [1] отмечает, что к середине 60-х годов ХХ столетия были разработаны проектные материалы в помощь проектировщикам в виде рабочих чертежей унифицированных типовых секций (далее – УТС) и пролётов (далее – УТП). На базе этих материалов для ряда отраслей промышленности были созданы типовые проекты с заданной производственной программой и фиксированными архитектурно-строительными параметрами. Такую систему типового проектирования принято именовать «закрытой системой унификации».
Основная идея свободного проектирования базируется на принципах использования «меню» унифицированных объектов, из которых можно свободно выбирать любую комбинацию [2].
Главное достоинство открытой системы заключается в создании широких возможностей многовариантной компоновки производственных зданий в различных исходных ситуациях – при новом строительстве и при реконструкции действующих производств.
Совершенствование архитектурно-строительной унификации на уровне функциональных фрагментов должен содержать следующий порядок: установление иерархической структуры трикотажной фабрики; декомпозиция иерархической структуры и выделение компонентов-подсистем в общей системе производственного здания; определение номенклатуры объектов унификации и их параметрических характеристик; создание алгоритма многовариантной компоновки производственного здания и основные проектные процедуры в рамках «свободного проектирования».
Иерархическая структура трикотажных фабрик включает в себя:
первый уровень – фабрика в целом как совокупность многоуровневой системы;
второй уровень – включает основные производства, инженерно-технические, подсобно-производственные и энергетические объекты, складское хозяйство и объекты транспорта, административно-бытовые помещения;
третий уровень – включает в себя: специализированные цехи, помещения и здания
жизнеобеспечения, ремонтные мастерские, склады сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов, гаражи и зарядные станции, цеховые транспортные устройства и цеховые санитарно-гигиенические узлы, санитарно-бытовые помещения, помещения общественного питания и здравоохранения, помещения культурного обслуживания и административного назначения.
Декомпозиция представляет собой системно-структурный анализ иерархической структуры для установления повторяющихся подсистем, обеспечивающих автономное функционирование технологии. В результате декомпозиции установлен набор производств и помещений, куда вошли следующие компоненты: вязальные, красильно-отделочные и швейные цехи; системы жизнеобеспечения в виде энергоклиматических установок; транспортные и цеховые санитарно-гигиенические узлы [3].
Для формирования производственных зданий трикотажных фабрик предложена номенклатура из шести функциональных фрагментов производственного, инженерно-технического и транспортного назначений, с параметрами которые приведены в таблице.
На рисунке приведены примеры многовариантной компоновки производственных зданий в пределах внутренних и внешних территориальных резервов на действующих трикотажных предприятиях. При этом блокировка функциональных фрагментов может осуществляться по их торцевым или продольным сторонам, что позволяет в зависимости от исходной ситуации размещать узкие здания шириной 36 м и широкие шириной 72 м.
Параметры номенклатуры функциональных фрагментов
|
Обозначение функциональных фрагментов |
Количество этажей |
Размеры в плане |
Сетки колонн |
Высоты этажей |
|
ПФ1 |
2 |
36х60 |
9х6, 18х6 |
6+4,8 |
|
ПФ2 |
3 |
36х60 |
9х6, 18х6 |
6+4,8+4,8 |
|
ПФ3 |
4 |
36х60 |
9х6, 18х6 |
6+4,8+4,8+4,8 |
|
ПФД1 |
2 |
36х36 |
9х6, 18х6 |
6+4,8 |
|
ПФД2 |
3 |
36х36 |
9х6, 18х6 |
6+4,8+4,8 |
|
ПФД3 |
4 |
36х36 |
9х6, 18х6 |
6+4,8+4,8+4,8 |
|
ИТФ |
1 |
18х60 |
18х6 |
6 или 4,8 |
|
ИТФД |
1 |
18х36 |
18х6 |
6 или 4,8 |
|
ТФ1 |
3 |
12х6 |
Нет |
6,0+4,8+4,8 |
|
ТФ2 |
4 |
12х6 |
6,0+4,8+4,8+4,8 |
|
|
ТФ3 |
5 |
12х6 |
6,0+4,8+4,8+4,8+4,8 |
|
|
Примечания: 1 ПФ – основной производственный фрагмент, ПФД – доборный производственный фрагмент; 2 ИТФ – основной инженерно-технический фрагмент, ИТФД – доборный инженерно-технический фрагмент; 3 ТФ1, ТФ2 и ТФ3 – транспортные фрагменты; 4 Сетки колонн и высоты помещений приведены для случаев размещения энергоклиматического оборудования в строительной оболочке или под навесами. |
||||
Внедрение в проектно-строительную практику методов свободной компоновки производственных зданий из ограниченной номенклатуры объектов унификации создаёт условия для автоматизации проектных работ на уровне диалога «Человек – ЭВМ» взамен использования современных средств автоматизации в качестве быстродействующих «чертежных» инструментов.
Рис. 1. Примеры компоновки производственных зданий на базе объектов унификации
По заявленной тематике было опубликовано две статьи: в журнале AMIT № 1 (22) 2013 «Открытая система архитектурной унификации как способ совершенствования процесса проектирования производственных зданий» и в научном журнале «Известия КГАСУ» № 2(24)2013 «Метод свободного проектирования производственных зданий и архитектурно-строительная унификация».