Рост общественных потребностей неизбежно приводит к все большему развитию сферы проектирования, к усложнению объектов проектирования. Развитие проектирования вызывает возникновение новых методов проектирования и их организационных форм. Чертежный метод проектирования, как преемник совмещенного или дочертежного, вполне удовлетворял решению задач проектирования, соответствующих простым объектам нижнего иерархического уровня. С появлением чертежного метода проектирования стало возможным графически разделить процессы умозрительной разработки объекта и его практической реализации (изобретения), что способствовало ускорению темпов производства.
Усложнение объектов проектирования и рост темпов проектных работ привели к выделению специальных групп проектировщиков, проектных коллективов с конкретным разделением труда и соответствующей специализацией. Однако это не устранило недостатки чертежного метода, главный из которых заключается в том, что на этапе принципиального замысла и разработки концепции проектируемого объекта над проектом трудится только один, пусть наиболее опытный, член коллектива. Выбор приемлемого варианта осуществляется этим лицом на основе личного опыта и знаний, что не исключает субъективизма. И лишь тогда, когда ему удается отыскать приемлемое решение проектной задачи, работа распределяется между членами коллектива в соответствии с их знаниями и умением.
|
|
Другим серьезным недостатком чертежного метода является простой неупорядоченный перебор вариантов.
Неприемлемость чертежного метода проектирования особенно ярко проявилась при усложнении объектов проектирования, с появлением объектов более высокого иерархического уровня, и с развитой инфраструктурой. В этих условиях усиливается контраст между традиционными орудиями труда, применяемыми при чертежном методе (кульман и логарифмическая линейка), и современными средствами вычислительной техники и машинной графики.
В химической промышленности иногда целесообразно пользоваться объемным (модельно-макетным) методом проектирования. Объемный метод проектирования заключается в том, что разработку проектов осуществляют, используя масштабные модели зданий, сооружений, строительных конструкций и промышленного технологического оборудования, после сборки которых создают макет будущего предприятия. Выразительность и наглядность моделей и макета предприятия в целом позволяют установить наиболее экономичные решения промышленных зданий и сооружений, четко представить всю развязку во внутреннем объеме цеха сложной системы взаимно пересекающихся технологических, энергетических, санитарно-технических линий, систем автоматики и других коммуникаций, внутрицехового транспорта, расположения оборудования и т.д.
|
|
Объемный метод проектирования имеет ряд преимуществ по сравнению с графическим, например, значительное сокращение времени и расходов на проектирование – до 15-20%.
Благодаря совмещению всех частей проекта на одном макете устраняются возможные в процессе графического исполнения ошибки и отдельные неувязки, влекущие за собой переделки в период строительства, а в итоге к срыву установленных сроков ввода объекта в эксплуатацию и его удорожанию.
Сборно-разборные крепления отдельных модельных элементов создают возможность еще на стадии выполнения технического проекта легко варьировать ими и находить оптимальный вариант проектного решения. Зрительная наглядность макета позволяет быстро и комплексно принимать оценку качества проекта.
Фотографируя макеты предприятий или их отдельные составные части, можно легко и быстро размножить проектную документацию.
В сборке каждой модели принимают участие проектировщики всех специальностей, что является основным условием при проектировании объемными методами. Выполненная модель совмещает в себе сразу все части проекта: строительную, технологическую, транспортную, санитарно-техническую и т.д.
При проектировании промышленных зданий из сборного железобетона сборку моделей выполняют из заранее заготовленных и уменьшенных в масштабе типовых элементов строительных конструкций и технологического оборудования, которые имеются в составе моделетеки («библиотеки») с нужным количеством модельных элементов. Все модельные элементы типовых строительных конструкций и отдельных групп различного оборудования (технологического, электротехнического, санитарно-технического) массового серийного производства в целях сокращения их номенклатуры унифицируют. Унификацию типоразмеров элементов осуществляют в пределах, не влияющих на точность проектных решений (истинные размеры этих элементов моделей приводятся в специальных альбомах чертежей из типовых деталей). Модели отдельных промышленных зданий или сооружений, которые проектируют из нетиповых конструкций, моделируют из элементов, изготавливаемых на основе предварительных разработок и расчетов.
Для сборки моделей различных объектов применяют специальные стенды – конструкторы, которые в зависимости от специфики проектируемых производств могут быть различными по устройству, наличию модельных элементов и принятому порядку собираемых деталей. На специальном подмакетнике имеются отверстия для установки колонн в точке пересечения осей, применяемых вариантов модульных сеток. В зависимости от функционального назначения промышленного здания можно производить сборку или разборку модельных элементов строительных конструкций и технологического оборудования.
Проектируя объекты, в которых большое значение имеет сокращение теплопотерь аппаратуры (например, при производстве кислорода), следует применять координатно-компоновочный стенд (ККС). Особенность такого конструирования заключается в том, что технологические узлы компонуют, применяя временно винтообразные стойки и подвижные прозрачные платформы, а после окончания сборки их заменяют моделями из типовых строительных конструкций. Для большей наглядности модели элементы ограждающих конструкций (стены, покрытия) и междуэтажные перекрытия выполняют из прозрачного материала.
Большую роль в методике объемного проектирования играет разработка и применение моделей промышленных габаритов. Это значит, что для каждой машины, аппарата или агрегата при их эксплуатации, ремонте и демонтаже создают необходимое пространство, называемое промышленным габаритом. Модель промышленного габарита включает в себя установку технологического оборудования и поддерживающие строительные конструкции. Сочетание промышленных габаритов с типовыми секциями производственных зданий дает возможность вести укрупненный монтаж моделей и перехода на одностадийное проектирование с использованием объемного метода.
|
|
Для лучшей «читаемости» модели ее составные части и элементы в соответствии с их функциональным назначением окрашиваются в различные цвета.
Проектирование промышленных предприятий по объемному методу ведут в две стадии: сначала выполняют технический проект, а затем составляют рабочую модель. Для технического проекта рекомендуется масштаб 1:50 без детализации модели.
Как и при проектировании по графическому методу, основой для разработки модели служат следующие документы: технологическая схема производственного процесса; эскизные решения первоначальной компоновки объекта; спецификация технологического оборудования. По этим данным из моделетеки подбирают типовые или изготовляют индивидуальные строительные и технологические элементы модели. Собранная модель проектируемого цеха или другого объекта на этой стадии не является окончательным проектным документом. После рассмотрения отдельных вариантов и выбора оптимального решения с модели делают фоточертежи планов, разрезов и перспективных видов или подготавливают графическую документацию.
При разработке рабочей модели наиболее часто пользуются масштабами 1:25 и 1:50. При этом за основу принимают модель проектного задания или фотоснимки с нее. Рабочие модели выполняют в двух экземплярах, один посылают на строительный объект, другой оставляют в проектной организации. Модель первого вида создают с максимально возможной степенью детализации всего комплекса предприятия или отдельного здания или сооружения. Она представляет собой точную копию будущего и является основным проектным документом, который посылают на строительство. На построенном объекте рабочая модель остается навсегда и, при необходимости, ее используют при решении вопросов по реконструкции цеха или предприятия.
|
|
Модель второго вида монтируют более упрощенно. Она служит только для уточнения одновременно разрабатываемой графической документации (особенно при типовом проектировании), а затем ее разбирают. Из сказанного следует, что объемный метод проектирования обеспечивает высокое качество проектов, сокращает трудоемкость и сроки их разработки, создает более четкую организацию строительного производства, исключает некомплектность поступления проектной документации на стройку, устраняет переделки и т.п. Наиболее экономичен и выгоден объемный метод проектирования в условиях сборного строительства с использованием типовых проектов, а также в тех случаях, когда необходимо запроектировать сложные узлы взаимного пересечения большого количества технологических трубопроводов, устройств и т.п. Этот метод способствует дальнейшей индустриализации строительного производства, ускорению темпов промышленного строительства.
Появление принципиально новых орудий труда проектировщика создало необходимую базу для зарождения новых проектных методов – методов проектного исследования. Их отличительные особенности заключаются в следующем:
1 Теоретическое обоснование планирования, организации и управления программами разработки технологических мегакомплексов с целью улучшения качества работ, сокращения сроков и затрат на проектирование.
2 Привлечение на этапе, предшествующем выполнению элементов проекта, всех, кто участвует в разработке проекта нового объекта, а также соответствующих источников информации в результате научно-технического прогнозирования с целью получения объективных сведений и оценок, которые выходят за пределы личных знаний и опыта проектировщиков.
3 Формализация и активизация творческого процесса генерирования идей относительно концепции разрабатываемого объекта с целью упорядочения и ускорения поиска эффективного проектного решения.
4 Оптимизация результатов проектирования на основе комплексной количественной оценки качественных характеристик разрабатываемого объекта.