1. Основные положения по проектированию машиностроительного производства

1.1. Организация капитального строительства.

Капитальное строительство - отрасль материального производства, включающая в себя проектные и научно- исследовательские организации; заводы, производящие строительные конструкции и механизмы; строительные и монтажные организации, занимающиеся строительством и вводом в действие новых или реконструируемых заводов промышленности.

Строительство промышленного предприятия ведется отдельными этапами. В начале проводятся изыскательные, геологоразведочные и научно-исследовательские работы, на основе которых разрабатывается проектно-сметная документация. Затем осуществляется строительство предприятия, включающее в себя прокладку автомобильных и железных дорог, возведение объектов и дополнительных строительных баз. Заканчивается строительство вводом в эксплуатацию нового предприятия.

В нашей стране существуют два способа ведения строительства хозяйственный и подрядный. При хозяйственном способе строительство ведется силами самих заводов, а при подрядном – силами специальных строительно-монтажных организаций.

Хозяйственным способом строительство ведется, как правило, при относительно небольшой реконструкции завода или строительстве новых цехов. Подрядный способ обладает большими возможностями, так как специализированные строительные организации располагают более квалифицированными кадрами, разнообразной строительной техникой и имеют значительный опыт строительства.

Ведение строительства возможно лишь при наличии технического проекта (ТП), определяющего объем строительства и его стоимость. Разработка ТП на строительство новых и реконструкцию действующих предприятий осуществляется отраслевыми государственными проектными и научно-исследовательскими институтами с учетом технико- экономических обоснований (ТЭО).

Решения о проектировании и строительстве предприятий и сооружений принимаются исходя из схем развития и размещения соответствующих отраслей народного хозяйства и промышленности, схем развития и размещения производительных сил по экономическим районам, а также на основе ТЭО, подтверждающих экономическую целесообразность и хозяйственную необходимость проектирования и строительства предприятий.

На проектные организации возлагается ответственность за обеспечение высокого технического уровня и экономической эффективности предприятий.

1.2. Выбор места для строительство завода.

Выбор места (площади) для строительства завода осуществляется на основе документа «Положения о порядке выбора района и пункта строительства новых промышленных предприятий и об основных показателях технико-экономического обоснования размещения предприятий» в соответствии со схемами развития народного хозяйства, в частности авиационной техники.

Для выбора площадки создается комиссия, состоящая из представителей всех заинтересованных учреждений и ведомств. Прежде чем выбрать площадку, комиссия знакомится с предварительными данными о проектируемом предприятии, а именно: с предполагаемой стоимостью и масштабом строительства, с расчетным количеством будущего завода, с потребностями в сырье, энергии и транспорте, с параметрами жилого массива и т.п. Ознакомившись с материалами, комиссия намечает несколько возможных площадок для строительства предприятия.

Проектируемые предприятия следует размещать в промышленном узле (в группе предприятий) с организацией для них общих объектов вспомогательных производств и хозяйств, инженерных сооружений и коммуникаций. Расположение площадки, а следовательно, и будущего предприятия, должно предусматривать возможность расселения рабочих и служащих в городе или поселке. При этом время, затрачиваемое на дорогу от места жительства до работы, не должно превышать 45 минут.

Особое внимание должно быть уделено вопросам охраны окружающей среды. При выборе площадки для нового завода составляют специальный план местности, выполняемый на топографической основе. На план наносят варианты площадок с привязкой их к географическим координатам, транспортные пути, акватории и пристани, линии электропередач, теплотрассы, населенные пункты, реки, озера и др.

Необходимо также учитывать климатические и топографические условия, инженерно-геологическую характеристику территории, возможность очистки сточных вод, наличие источников водоснабжения и сетей энергоснабжения, обеспечение железнодорожным, автомобильным, водным и даже авиационным транспортом.

Климатические условия местности характеризуются максимальными, минимальными и средними температурами каждого месяца года, а также направлением, повторяемостью и скоростью ветра в разные периоды года, т.е. так называемой «розой ветров» (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. «Роза ветров»: а) – зимой; б) – летом.

Знание климатических условий необходимо для расчета отопления и вентиляции новых зданий. В целях обеспечения проветривания внутризаводских проездов предприятия целесообразно располагать продольной осью параллельно направлению господствующих в зимний период ветров или под углом к ним не более 20 - 45°. Наиболее предпочтительная форма площадки - прямоугольник с соотношением сторон 1:2 или 2:3.

Рельеф и инженерно-геологическая характеристика местности должны отвечать следующим требованиям:

1) максимальный уклон территории - 5%; минимальный - 0.3% (для обеспечения стока атмосферных вод);

2) максимальный уклон территории в направлении, параллельном направлению железнодорожных путей - 0, 5% (при большем уклоне резко возрастает объем земляных работ и усложняется организация межцехового транспорта);

3) грунты на территории выбранной площадки должны быть (во всяком случае, предпочтительно) однородного геологического строения с нормативным давлением не менее 15 Н/см²;

4) среднее превышение поверхности площадки над отметкой наивысшего уровня грунтовых вод должно быть не менее 7 м (для устранения возможности затопления подземных сооружений предприятия);

5) промышленные площадки необходимо располагать выше расчетного горизонта паводковых вод не менее чем на 0, 5 м (за расчетный горизонт принимают наивысший уровень воды с вероятностью повторения один раз в 100 лет).

Особое внимание при выборе площадки под строительство уделяется транспорту. Различают внешний и внутризаводской транспорт. Внешний транспорт обеспечивает связь предприятия с местами получения сырья и деталей, отправку готовой продукции и удаление отходов производства. Внутризаводской транспорт выбирают из расчета мощности грузооборота и характера перемещаемого груза.

При выборе площадки учитывают внешний транспорт и условия примыкания подъездных путей к железнодорожным путям и автомобильным дорогам общего пользования. Кроме того, тщательно изучают энергетическую базу района строительства. В результате всестороннего рассмотрения всех вариантов площадок под строительство предприятия останавливается на одном - оптимальном.

1.3. Генеральный план завода и грузопотоки.

Генеральный план завода представляет собой чертеж, выполненный в масштабе 1:2000 или 1:1000. На чертеже должно быть изображено расположение всех зданий и сооружений завода, рельсовых и безрельсовых дорог, подземных и наземных инженерных сетей, увязанных с рельефом и благоустройством территории предприятия и ситуационным планом района строительства. Генеральный план завода является основным документом, в соответствии с которым в процессе строительства осуществляется размещение всех производственных и вспомогательных зданий и сооружений. Генеральные планы заводов разрабатываются на основе инструкции СНиП 11-М 1-71 с учетом добавлений, изложенных в постановлении Госстроя СССР от 29 декабря 1973 г. В генеральном плане должно найти отражение рациональное решение горизонтального и вертикального расположения зданий и сооружений.

Для правильной разработки генерального плана завода необходимо знать функциональную связь между всеми его подразделениями. С этой целью составляют технологическую схему производства, которая позволяет определить последовательность производственного процесса и установить рациональное расположение сооружений и направление грузовых потоков. Технологическая схема генерального плана должна учитывать перспективу развития технологического процесса, организации производства и транспорта, а также возможность дальнейшей реконструкции завода в целях поддержания его производства на высоком техническом уровне.

В зависимости от технологического процесса, вида продукции и выбранной площадки застройки применяют продольную, поперечную и комбинированную схемы грузопотоков.

Продольная схема предусматривает движение грузов (материалов и полуфабрикатов) вдоль длинной оси последовательно расположенных в соответствии с технологическим процессом зданий цехов и требует удлиненных площадок.

При поперечной схеме грузы перемешаются перпендикулярно длинной оси зданий, установленных в соответствии с технологическим процессом, с помощью безрельсового и подвесного межцехового транспорта Поперечная схема требует квадратных или достаточно широких площадок.

Комбинированная схема предполагает движение грузов в поперечном и продольном направлениях. Это наиболее распространенная схема.

Для наглядности грузопотоки завода представляют в виде схемы, показывающей их направление и перемещение и позволяющей определить потребность в конкретных видах транспортных средств (см. рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Схемы грузопотоков:

а) – продольная; б) – поперечная; в) – комбинированная.

Решения генерального плана должны быть обоснованы соответствующими технико-экономическими показателями: плотностью застройки, коэффициентами использования территории, озеленения и др.Плотность застройки площадки завода определяется в процентах как отношение площади застройки к общей площади завода в ограде с включением в нее площади, занятой веером железнодорожных путей. Для промышленного объекта плотность застройки составляет 45-60% и может быть уменьшена не более чем на 1/10 согласно существующим положениям.

Коэффициент использования территории есть отношение площади, занятой зданиями, сооружениями, открытыми складами, навесами, специальными бассейнами, железными и автомобильными дорогами, тротуарами, к общей площади завода.

Коэффициент озеленения - отношение площади зеленых насаждений к общей площади завода.

При проектировании генерального плана завода обязательно составляется план размещения инженерных сетей с выбором способа их прокладки (наземный, надземный или подземный). Инженерные сети должны по возможности занимать наименьшую часть территории завода и находиться в общих коллекторах, траншеях, каналах и эстакадах.

Одновременно с разработкой горизонтальной планировки генерального плана выполняют сплошную вертикальную планировку или выборочную – по главным объектам, для чего используют топографические карты площадки застройки с нанесенными на них через 1,0 или 0, 8 м горизонталями. Схемы генерального плана завода и вертикальной планировки показаны соответственно на рис.1.3. и рис.1.4.

Задачей вертикальной планировки является приведение рельефа выбранной площадки под строительство завода в соответствие с требованиями проекта. Вертикальная планировка должна предусматривать возможность сохранения естественного рельефа местности, минимум объема земляных работ, обеспечение оптимальных уклонов поверхности для нормальной работы транспорта и осуществления технологического процесса.

1 – агрегатно-сборочный цех и цех окончательной

сборки; 2 – испытательная станция; 3 – комплекс

подготовки производства; 4 – заготовительные цехи;

5 – механические и механосборочные цехи;

6 – комплекс цехов трубопроводов;

7 – брызгательный бассейн; 8 – компрессорная

станция; 9 – КБ и ЦЗЛ; 10 – склад химреактивов;

11 – склад кислородных баллонов; 12 – склад

сжатых газов; 13 – ацетиленовая станция;

14 – склад карбидов; 15 – корпус складов;

16 – деревообрабатывающий цех; 17 – склад масел;

18 – склад топлива; 19 – склад РСУ; 20 – пожарное

депо; 21 – гараж; 22 – роза ветров; 23 – столовая;

24 – административный корпус и ВЦ; 25 – проходные.

Рис.1.3. Возможная схема генерального плана завода

авиадвигателестроения

Рис 1.4. Возможная схема выборочной вертикальной

планировки: а) – бестеррасная; б) – террасная.

1.4. Задание на проектирование.

Задание на проектирование предприятий составляется министерством, ведомством или предприятием-заказчиком при участии проектных организаций и утверждается Министерством авиационной промышленности. Состав, содержание и порядок разработки проектов предприятий определены «Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства», утвержденной Госстроем СССР 16марта 1976 г. (СН-202-76).

Проектирование предприятий может осуществляться в две стадии (технический проект и рабочие чертежи) или в одну стадию (техно-рабочий проект – технический проект, совмещенный с рабочими чертежами).

В задании на проектирование промышленного предприятия указываются:

1) наименование предприятия и основание для проектирования;

2) район, пункт, площадка под строительство;

3) номенклатура продукции и мощность производства по ее основным видам (в натуральном или стоимостном выражении);

4) режим работы предприятия, его специализация, производственное и хозяйственное кооперирование;

5) основные источники обеспечения предприятия в период его строительства и эксплуатации сырьем, водой, теплом, газом, электроэнергией; условия по очистке и сбросу сточных вод; мероприятия по восстановлению (рекультивации) нарушенных земель;

6) основные технологические процессы и оборудование разработка автоматизированных систем управления производством;

7) намечаемые сроки строительства, порядок его осуществления и ввода мощностей по очередям; предложения по дальнейшему расширению всего предприятия, его зданий и сооружений;

8) намечаемый размер капитальных вложений и основные технико-экономические показатели предприятия, которые должны быть достигнуты при проектировании;

9) данные для проектирования объектов жилищного и культурно-бытового строительства;

10) требования к разработке вариантов ТП или его частей, стадийность проектирования;

11) наименование генеральных проектных и строительных организаций.

В тех случаях, когда по проектируемому объекту ТЭО не разрабатывались, в состав задания на проектирование должны быть включены технико-экономические расчеты, обосновывающие эффективность нового строительства по сравнению с мероприятиями по увеличению производственных мощностей действующих предприятий.

1.5. Технический проект и рабочие чертежи.

Проектирование в две стадии - технический проект (ТП) и рабочие чертежи (РЧ) - допускается для крупных и сложных промышленных комплексов, в случаях применения новой технологии производства, особо сложных условиях строительства и т.п.

Технический проект является первой стадией проектирования. Его назначение состоит в определении основных проектных решений, технологии, экономии и организации производства, применения автоматизированных систем управления и дальнейшей эксплуатации производства. В техническом проекте определяются общая сметная стоимость строительства и все технико-экономические показатели проектируемого завода. В ТП должны найти отражение такие основные вопросы, как:

1) схемы транспортных потоков материалов, заготовок, готовых изделий и продукции;

2) связи завода с сопряженными заводами- поставщиками сырья, комплектных изделий и т. п.;

3) применение новейших технологических процессов производства;

4) схемы построения автоматизированной системы управления производством на всех его уровнях;

5) организация производства, экономика и научная организация труда работников завода;

6) сметная стоимость строительства.

Кроме того, в ТП должны быть уточнены решения, принятые в ТЭО, а именно:

1) рекомендуемая технология, выбранные оборудование и установки;

2) потребности завода в сырье, полуфабрикатах и других энергетических ресурсах;

3) схема генерального плана завода и очередность строительства;

4) технико-экономические показатели и стоимость всего строительства.

Технический проект машиностроительного завода должен состоять из двух частей – пояснительной записки и технико-экономической части.

В пояснительной записке дается краткая характеристика новой техники и технологии производства, включая механизацию и автоматизацию производственных процессов, режим работы, трудоемкость и станкоемкость, данные об оборудовании, а также принятые решения по обеспечению надежности, безопасности и долговечности цехов и сооружений. Кроме того, в записке приводится генеральный план завода и указывается используемый транспорт. Записка обязательно должна содержать архитектурно-строительную, санитарно- техническую и электротеплотехническую части, данные по системе управления производством, связи и сигнализации, организации и срокам строительства, а также технико-экономические показатели.

В технико-экономической части указываются программа производства завода и капитальные вложения, производственные фонды, состав работающих и заработная плата, годовой выпуск продукции в оптовых ценах и по себестоимости, эффективность и сроки окупаемости капитальных вложений, основные данные и технико-экономические показатели завода.

В состав ТП входят также материалы и чертежи, необходимые для обоснования проектных решений, технико-экономических показателей и определения сметной стоимости строительства завода. Технический уровень проекта должен соответствовать современным требованиям производства, и строительства.

Рабочие чертежи (РЧ) зданий и сооружений выполняются после утверждения технического проекта завода.

Разработка РЧ является второй стадией проектирования завода по производству двигателей летательных аппаратов.

Рабочие чертежи зданий и сооружений выполняются на объект или вид работ и должны обеспечивать возможность произведения расчетов между заказчиком и подрядной строительной организацией.

В процессе разработки РЧ решения, предусмотренные ТП, уточняются и детализируются в целях облегчения производства строительно-монтажных работ.

Рабочие чертежи должны содержать:

1) строительные рабочие чертежи и деталировочные чертежи, включая чертежи металлических конструкций;

2) монтажные чертежи по установке технологического, транспортного, энергетического и другого оборудования и связанных с ним коммуникаций, конструкций, устройств, а также схемы технологических трубопроводов;

3) чертежи сооружений и устройств, связанных с охраной природы труда и техникой безопасности;

4) чертежи (планы, схемы, профили трасс) сетей и устройств электроснабжения и освещения, связи и сигнализации, радиофикации, автоматизации технологических процессов и др.;

5) чертежи общих видов нестандартных технологических, энергетических и других узлов, устройств и оборудования;

6) деталировочные чертежи узлов и отдельных установок (для сложного оборудования).

При разработке РЧ запрещается вносить изменения, удорожающие строительство или уменьшающие мощности завода или цехов.

1.6. Техно-рабочий проект.

Техно-рабочие проекты (ТРП) разрабатываются для заводов и цехов, строительство которых намечается вести по типовым или повторно применяемым проектам. В целях сокращения сроков проектирования в ТРП приводятся только те чертежи и данные, которые отсутствуют в типовых или повторно применяемых проектах. В техно-рабочем проекте решаются те же вопросы, что и в ТП, т. е. проектирование ведется в две стадии. Техно-рабочий проект завода состоит из следующих частей:

1) общей пояснительной записки, в которой дается краткое изложение содержания проекта;

2) технико-экономической части, содержащей обоснование основных технико-экономических показателей и расчеты эффективности использования в проекте новейших достижений науки и техники;

3) генерального плана завода;

4) перечня типовых и повторно применяемых проектов, а также изменений и дополнений, связанных с привязкой их к местности;

5) частей, отражающих технологию производства, обеспечение энергоресурсами, защиту окружающей среды;

6 ) строительной и сметной частей.

При утверждении ТРП к указанным документам при необходимости прикладываются основные рабочие чертежи.

1.7. Применение типовых проектов.

В основе современного проектирования заводов лежит принцип повторного использования оправдавших себя с экономической точки зрения проектов. Использование типовых проектов значительно сокращает сроки проектирования. Разработка нетипового промышленного здания допускается лишь в том случае, если полностью доказана невозможность подобрать типовой проект.

Применяемые типовые проекты предприятий и зданий должны быть привязаны к конкретной строительной площадке и учитывать особенности района строительства.

Проектные организация несут ответственность за качество документации, разрабатываемой с применением типовых проектов, соответствие ее современному уровню науки, техники и т. п.

1.8. Сметы.

Стоимость любого строительства, в том числе и проектируемого завода, определяется по сводной смете, составляемой к техническому проекту.

Смета на строительство является основным и неизменным документом на весь период строительства. На ее основе осуществляются планирование капитальных вложений и финансирование строительства производятся расчеты между заказчиком и подрядчиком за выполненные работы.

В сводной смете указываются наименования составных смет на все виды работ, стоимость оборудования, производственного инвентаря и прочие затраты.

Сводная смета к техно-рабочему (техническому) проекту должна содержать следующие главы:

1. Подготовка территории строительства.

2. Объекты основного производственного назначения.

3. Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения.

4. Объекты энергетического хозяйства.

5. Объекты транспортного хозяйства и связи.

6. Наружные сети и сооружения водоснабжения, канализации, теплоснабжения и газоснабжения.

7. Благоустройство территории предприятия.

8. Временные здания и сооружения.

9. Прочие работы и затраты.

10. Содержание дирекции строящегося предприятия и авторский надзор.

11. Подготовка эксплуатационных кадров.

12. Проектные и изыскательные работы.

В свободной смете на строительство должен также предусматриваться резерв средств на непредвиденные работы и затраты (указывается отдельной строкой):

а) к техническим проектам (при отсутствии рабочих чертежей) – до 10%;

б) к техно-рабочим проектам – до 5% от стоимости строительства.

За строкой, показывающей итог сводной сметы, приводится возвратная сумма. Последняя включает в себя амортизируемую часть временных сооружений и ликвидную часть их стоимости; стоимость материалов, полученных от разработки конструкций сносимых и переносимых зданий; балансовую стоимость оборудования, демонтируемого в подлежащих сносу цехах и используемого в других местах.

В пояснительной записке к сводной смете приводятся сведения о принятых в расчетах способах определения сметной стоимости зданий и отдельных видов работ с учетом тарифного пояса района, накладных расходов и особых условий осуществления строительства.

1.9. Согласование и утверждение проектов и смет.

Технические и техно-рабочие проекты на строительство, разработанные в соответствии с действующими нормами и правилами, не подлежат согласованию с органами государственного надзора. Исключения составляют лишь проекты, в которых по тем или иным соображениям допущены отклонения от норм или на которые в настоящее время не установлены соответствующие нормы и правила. Рабочие чертежи, выполненные в соответствии с техническим проектом, утверждению не подлежат.

Сметы к проекту согласовываются с подрядными организациями до начала строительства. Проектные решения, затрагивающие интересы министерств, ведомств и организаций, в обязательном порядке согласовываются с этими учреждениями.

После согласования смет с подрядными организациями утвержденная стоимость строительства завода и отдельных видов работ является окончательной. Разногласия между заказчиком и подрядчиком устраняет министерство или ведомство.

Технические или техно-рабочие проекты до утверждения должны подвергаться экспертизе, проводимой в установленном порядке.

Входящие в проект примыкания к железнодорожным путям, а также устройство внешних линий связи, электро- и теплосетей, вопросы транспорта и специальных сооружений согласовываются с соответствующими министерствами и ведомствами.

Проектные организации обязаны по поручению заказчика защищать разработанный ими проект в утверждающих инстанциях.

Общая записка, генеральный план, сводка затрат, сводная смета и каталоги единичных расценок должны иметь номер, дату и заверенные подписи об их утверждении.

Документ об утверждении проекта завода, цехов или других сооружений должен содержать основные данные и технико-экономические показатели, учитывающие специфику промышленности и вида строительства.