Промышленное проектирование: от идеи до реализации

Промышленное проектирование - это комплексный процесс, охватывающий все этапы создания промышленного объекта, от разработки концепции до ввода в эксплуатацию. Это одна из основных специализаций многих компаний, требующая высокой квалификации специалистов, глубоких знаний технологий и нормативных требований.

Проектные организации играют ключевую роль в этом процессе, выполняя полный цикл работ, включая функции генерального проектировщика и авторское сопровождение строительно-монтажных работ. Они разрабатывают предпроектную и проектную документацию, рабочие чертежи, а также осуществляют авторский надзор за строительством.

Этапы промышленного проектирования

Проектирование производственных строений - это многоэтапный и структурированный процесс. Любой проект начинается с предварительной подготовки, обсуждений, составления технического задания, тщательного сбора исходных данных и выезда на площадку будущего строительства.

Проект для объектов капитального строительства выполняют в несколько этапов:

1. Разработка предпроектной документации. На этом начальном этапе создается эскизный проект, представляющий собой подборку материалов, собранных в единый альбом. Сформировав данное предпроектное предложение, его можно согласовывать с государственными службами, в том числе, и архитектурой.
2. Разработка утверждаемой части проекта. На этой стадии проектные работы предполагают уточнение зонирования участка, составляется перечень основных конструкций и строительных материалов, разрабатываются схемы инженерных систем. Документация представляет собой несколько альбомов, содержащих основные сведения относительно архитектурно-строительных деталей объекта, вопросов энергообеспечения, технологических характеристик, прокладки коммуникаций с учетом схем транспортной логистики, а также учитывается влияние на экологию.
3. Разработка рабочей документации. На данном этапе проектирование включает в себя детальную проработку всех технических аспектов строительства. Это достаточно объемный архив документов, куда входят подробные чертежи как целых конструкций и систем, так и отдельных их элементов. Приступать к строительным работам можно только после подготовки пакета рабочей документации.
4. Авторский надзор за выполнением проектных решений. Необходимая часть воплощения проекта в жизнь. Специалисты контролируют ход строительства, чтобы вовремя давать консультации подрядчику по тем или иным вопросам проекта. Как правило, в процессе возведения объекта возникает немало непредвиденных ситуаций, которые требуют согласования возможных изменения в проекте или иных технических решений. Авторский надзор дает возможность избежать ошибок в ходе выполнения строительно-монтажных работ.

Рассмотрим подробнее каждый из этапов.

Предпроектная подготовка

Любое проектирование объектов промышленности начинается с четкой формулировки задачи. На этом же предпроектном этапе в общем без детализации вырабатываются основные технологические подходы. Они также формулируются в ТЗП. При согласовании Технического задания прописываются предпочтения по аппаратному и материальному исполнению проекта.

В рамках предпроектной подготовки разрабатывается и согласовывается с Заказчиком принципиальная схема расстановки сооружений и оборудования на площадке будущего строительства. Это существенно повышает качество подготовки к разработке проектной документации и, тем самым, обеспечивает хорошие результаты последующих этапов.

Сбор исходно-разрешительной документации (ИРД)

Обычно сбор ИРД для проектирования осуществляется Заказчиком. При этом грамотный Проектировщик составит список минимально необходимой ИРД, чтобы сократить временные затраты специалистов Заказчика. Список ИРД для каждого проекта составляется индивидуально, исходя из специфики производства. В него входят как документы, реально необходимые для проведения проектных работ, так и формальные бумаги, которые понадобятся для экспертизы.

Инженерные изыскания

Эти работы проводятся специализированной организацией, выбираемой Заказчиком. Проектировщики участвуют на данном этапе в качестве разработчика Задания на изыскания. Выделяют следующие виды инженерных изысканий:

• Инженерно-геодезические изыскания - исследование топографических и геодезических условий в месте будущего строительства.
• Инженерно-геологические и геотехнические изыскания - сбор сведений о грунтах, которые планируется использовать в качестве оснований под будущие наземные конструкции либо в качестве среды для сооружений подземного размещения.
• Инженерно-экологические изыскания - сбор сведений об экологической ситуации в районе размещения предприятия, анализ ее благоприятности для хозяйственной деятельности, а также анализ влияния будущего предприятия на экологию.
• Инженерно-гидрометеорологические изыскания - сбор сведений для определения климатических условий в месте будущего строительства.

По результатам ИГИ корректируется расположение оборудования, проектируются мероприятия инженерной защиты от негативных природных воздействий, разрабатываются экологические мероприятия.

Проектная документация (ПД)

На стадии ПД вырабатываются технологические, конструктивные и архитектурно-планировочные решения без детального углубления, Проектировщики определяются с оборудованием и сетями. Решаются общие вопросы управления новым / реконструированным предприятием, обеспечивается безопасность труда. В состав Проекта включаются сметные расчеты.

Основным документом, на основании которого оценивают полноту, грамотность и правильность проектной документации, является Постановление Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. №87 “О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию”. На стадии ПД закладывается основа эффективности всего проектируемого предприятия.

Экспертиза проектной документации

По выполнению проектной документации она подается на экспертизу. Ключевым результатом, определяющим дальнейшую успешность проекта, является получение заключения ФАУ “Главгосэкспертиза”, либо экспертизы промышленной безопасности.

Рабочая документация (РД)

Рабочая документация - РД - создается для строителей. Рабочая же документация должна максимально подробно объяснить строителям, монтажникам, а также их руководителям и инженерам, как именно и из чего строить задуманный проектировщиком объект.

Особенности проектирования различных отраслей промышленности

Промышленное здание должно быть построено с учетом классификации и отрасли промышленности. Классификация состоит из трех больших групп отраслей: Добывающей, Обрабатывающей и Электроэнергетики.

В целом всего 15 основных отраслей:

• Машиностроение
• Оборонно-промышленный
• Судостроение
• Автомобильная промышленность
• Авиационная промышленность
• Космическая промышленность
• Сельскохозяйственное машиностроение
• Железнодорожное машиностроение
• Двигателестроение
• Электронная промышленность и микроэлектроника
• Нефтеперерабатывающая промышленность
• Пищевая промышленность
• Легкая промышленность
• Металлургия
• Добыча природных ресурсов
• Энергетика

Естественно, что в зависимости от классификации и отрасли промышленности, будет зависеть и конфигурация здания и сооружения.

Рассмотрим особенности проектирования некоторых отраслей:

Добывающая промышленность

К добывающей промышленности относятся предприятия по добыче сырья. Первый этап проектирования добывающих предприятий это комплексные геологоразведочные, гидрогеологические и технологические исследования, являющиеся исходными данными для создания проекта. Каждая отрасль требует узкой специализации. К примеру, для добычи руды, угля, металлов необходимо разработать проекты шахт и рудников или карьеров.

Нефтеперерабатывающая промышленность

При проектировании НПЗ инженеры-проектировщики руководствуются ВНТП 3-85 "Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений" и СП 157.1328500.2014 "Правила технологического проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов", в которых предоставлены требования к составу технологического оборудования, месту и порядку его размещения, специфика технологического процесса, и другие параметры.

Поскольку НПЗ являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, их размещают, по отношению к жилой застройке с учетом ветров преобладающего направления. При этом между промышленной зоной и жилым поселком предусматривается санитарно-защитная зона.

Судостроительная промышленность

Производится с учетом того, что судостроительные заводы являют собой комплекс оснащенных оборудованием и техникой предприятий, состоящих из различных цехов и участков, системы подъемного и погрузочно-разгрузочного оборудования. Специфика судостроительных заводов заключается в том, что они производят полное обслуживание судов. Судостроительные предприятия имеют свои верфи и собственные акватории, предназначенные для спуска судов на воду. То есть кроме обычных наземных цехов, проектом должны быть предусмотрены гидротехнические сооружения.

Металлургическая промышленность

Металлургический завод - это сложное многофункциональное предприятие из-за чего строительство данных комплексов затягивается порой на 10-15 лет. В связи с этим и само строительство завода происходит очередями длительностью в несколько лет. В связи с протяженностью строительства и изменением экономических показателей проектная документация подлежит изменениям на протяжении всего строительства.

Пищевая промышленность

Проектирование пищевых производств представляет собой сложный, многообразный и трудоемкий процесс, который необходимо рассматривать как совокупность целого ряда социально-организационных и инженерно-технических стадий. Необходимо выбрать площадку для размещения пищевого предприятия, к примеру, если это предприятия по переработке фруктов и овощей, то строительство данного объекта целесообразно проводить близ места их произрастания.

Следует также отметить строгое соблюдение норм СанПиНа, то есть (санитарно-эпидемиологические правила). К ним относится не только чистота производственных помещений, но и размеры помещений, высоту потолков, освещенность и вентиляцию.

Электроэнергетика

К объектам электроэнергетики прежде всего относятся сооружения, производящие электроэнергию, или электростанции. Электростанция представляет собой целый энергетический комплекс, включающий в себя различные установки, аппаратуру и оборудование, необходимые для получения, преобразования и транспортировки электроэнергии.

Основные виды электростанций:

• Тепловые (ТЭС)
• Гидравлические (ГЭС и ГАЭС)
• Атомные (АЭС)
• Солнечные, ветровые, приливные и геотермальные

Обзор этапов проектирования промышленного объекта

Соответственно не смотря на общие цели по получению электрической энергии, здания и сооружения кардинально отличаются друг от друга.

Гидроэлектростанция (ГЭС) - это сложный комплекс, состоящий из разных сооружений и специального оборудования. Самый сложный, большой и вообще основной элемент любой ГЭС это плотина.

Атомная электростанция (АЭС) - один из самых сложных проектов в промышленном проектировании, так как объединяет в себя множество необходимых специализированных разделов. Прежде всего следует выделить опасность такого объекта. В случаи неправильного строения или других ошибках в проектировании, это грозит экологической катастрофой.

Производственное проектирование

Производственное проектирование отличается от других работ по проектированию, поскольку необходимо, исходя из имеющихся данных, оценить те технологические задачи, которые будут выполняться в ходе производственного процесса, а также определиться с наиболее оптимальными условиями эксплуатации здания.

Прежде всего это:

• Разработка технологической части проекта для производства изделий
• Подбор необходимого технологического оборудования и инструмента
• Формирование планов расстановки оборудования
• Расчёт расхода материалов, комплектующих, эл. энергии, тепловой энергии
• Расчёт количества производственного персонала
• Разработка технико-экономического обоснования
• Поставка оборудования
• Монтажные работы, запуск оборудования и обучение персонала
• Различные схемы организации производства и вывод на расчётную производственную мощность

Стоимость промышленного проектирования

Стоимость и сроки проектирования промышленного объекта рассчитываются в зависимости от объёма, сложности и специфики будущего предприятия.

В целом, правильно выполненное промышленное проектирование дает возможность существенно снизить капиталовложения в производственные фонды компании, позволяет повысить инвестиционную привлекательность вашего предприятия и увеличить эффективность его экономической отдачи.