Системы автоматизированного проектирования

 

 

Повышение качества проектов при их увеличивающейся

сложности возможно при использовании программного обеспече-

ния на всех стадиях проектирования, т.е. создании систем авто-

матизированного проектирования (САПР). САПР – это организа-

ционно-техническая система, состоящая из комплекса средств ав-

томатизации проектирования, взаимосвязанного с необходимы-

ми подразделениями проектной организации и коллективом спе-

циалистов-пользователей. Использование САПР не отменяет су-

ществующей технологии проектирования, а улучшает её путём

объединения разрозненных задач в единое целое.

Составляющие программного обеспечения САПР, а также

требования к его разработке и документированию регламентиро-

ваны ГОСТ 23501.101-87 «Системы автоматизированного проек-

тирования. Основные положения². Функционирование САПР

возможно при наличии следующих средств обеспечения:

– математического – совокупности математических методов и

моделей, алгоритмов проектирования;

– технического – высокопроизводительной компьютерной техни-

ки в комплексе с набором периферийных устройств, выполняю-

щих специальные функции (сканирование, печать, редактиро-

вание, воспроизведение, хранение информации и др.);

– программного – операционной системы, осуществляющей упра-

вление вычислительным процессом и распределение ресурсов

между работающими программами, пакета прикладных про-

грамм, обрабатывающих информацию в цифровой форме и вы-

полняющих необходимые проектные процедуры;

– информационного – систем управления базами данных, поиско-

вой и нормативно-справочной систем и др.;

– методического – описания программного обеспечения, которое

содержит алгоритмы вычислительных процессов и структуры

программ, описания информационного обеспечения, инструкций

по эксплуатации и др.;

– организационного – документов, определяющих порядок проек-

тирования, взаимосвязь исполнителей и их функции.

Средства автоматизированного проектирования объединены

в проектирующие подсистемы САПР, которые позволяют инже-

 

 

 

неру-технологу в диалоговом режиме создать модель химико-

технологического объекта, составить его описание и получить

выходную информацию в виде готового проекта. В настоящее

время широкую популярность у проектировщиков получили сис-

темы автоматизированного конструирования изделий с использо-

ванием двух- и трёхмерного моделирования.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD,

разработанная компанией Autodesk (США) стала средой для раз-

работки большого количества специализированных программных

комплексов. Она представляет пользователю широкий спектр ин-

струментов как для традиционного черчения, так и для компью-

терного моделирования самых разнообразных объёктов. Система

включает средства для создания фотореалистичных видов по-

строенных моделей, выпуска проектной и конструкторской до-

кументации, публикации в Интернете, работы с массивами дан-

ных и др. Преимущество системы состоит в формировании элек-

тронного архива чертежей, библиотек стандартных элементов и

создании на их основе новых специализированных пакетов про-

грамм (AutoCAD LT, AutoCAD Mechanical, AutoCAD MAP, Ar-

chiCAD).

Среди отечественных разработчиков САПР лидирует группа

компаний АСКОН, разработавшая программный комплекс

КОМПАС, ориентированный не только на автоматизацию техно-

логического проектирования, но и на проектно-конструкторское

сопровождение производимой продукции. Система формирует

единое информационное пространство и решает задачи ком-

плексной автоматизации технологической подготовки и управле-

ния производством, включая моделирование технологических

процессов, формирование технологической документации, про-

ектирование технологической оснастки, разработку вспомога-

тельных процессов, нормирование и учёт расхода материалов,

трудовое нормирование, контроль над сроками изготовления и

др. Реализация этих задач осуществляется с использованием па-

кетов КОМПАС-3D, КОМПАС-График, КОМПАС-Автопроект,

КОМПАС-Менеджер, ЛОЦМАН:PLM версии которых постоянно

обновляются.

 

 

 

Проектирование генерального плана

 

 

Размещение и проектирование новых, а также расширение и

реконструкцию существующих промышленно-энергетических

комплексов, промышленных объектов, разработку проектов меж-

хозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства осуще-

ствляют на основе схем и проектов районной планировки.

Разработка схем и проектов районной планировки осуществ-

ляется с соблюдением норм и правил строительного проектирова-

ния, архитектурно-планировочных, санитарно-гигиенических

требований, а также требований гражданской обороны и охраны

окружающей среды, обязательных при проектировании и разме-

щении промышленных предприятий.

Для решения вопроса о выборе места строительства любого

промышленного предприятия необходимо дать экономическое

обоснование этого района. Решение о проектировании и строи-

тельстве предприятия принимают, исходя из схем развития и

размещения производительных сил по экономическим районам, а

по крупным предприятиям и сооружениям – на основе ТЭО, под-

тверждающих целесообразность и хозяйственную необходимость

проектирования и строительства рассматриваемых объектов.

Под площадку для строительства предприятия отводят, как

правило, земли, не пригодные для сельскохозяйственного ис-

пользования. При оценке площадки учитывают следующие усло-

вия: наличие сырьевой базы, которая позволит вырабатывать по-

луфабрикаты или готовые изделия; рельеф местности, удобный

для строительства; наличие квалифицированной рабочей силы;

близкое расположение удобных путей сообщения для доставки

предприятию необходимых материалов и топлива, а также ис-

пользование их для отправки полуфабрикатов и готовых изделий;

возможность получения в достаточном количестве воды, пригод-

ной для питья и производственных целей; возмож-ность произ-

водственной и общей комплексной кооперации с другими пред-

приятиями и условия для дальнейшего расширения; правильный

выбор направления господствующих ветров по отношению к на-

селенному пункту или будущему жилому району; сбыт полуфаб-

рикатов и готовых изделий потребителям; наличие местных де-

шевых строительных материалов.

 

 

 

Трудно подобрать такое место, которое бы удовлетворяло

всем необходимым требованиям. Многообразие производств хи-

мической промышленности требует конкретного экономического

анализа для каждого предприятия.

Генеральный план – это одна из важнейших частей проекта

промышленного предприятия, содержащая комплексное решение

вопросов планировки и благоустройства территории, размещения

зданий, сооружений, транспортных коммуникаций, инженерных

сетей, организации систем хозяйственного и бытового обслужи-

вания, а также расположения объекта в промышленном районе.

При разработке генерального плана для технического про-

екта проектируют: ситуационный план размещения предприятия

в масштабе 1:5000; 1:10000 или 1:25000; план промышленной

площадки (территории предприятия) в масштабе 1:1000; 1:2000

или 1:5000; схему совмещенных инженерных сетей и коммуни-

каций в масштабе генерального плана; схему людских и грузовых

потоков; пояснительную записку с необходимыми расчётами.

Генеральный план на стадии рабочих чертежей состоит из

детально проработанных планов: горизонтальной планировки;

вертикальной планировки; совмещенных инженерных сетей и

коммуникаций. Генеральный план предприятия разрабатывают в

масштабе 1:500 или 1:1000 для площадок площадью до 5-10 га,

для более крупных предприятий – 1:1000 или 1:2000, для особо

крупных предприятий допускается масштаб 1:5000.

Ситуационным планом промышленного предприятия назы-

вают часть проекта, включающую в себя определённый район на-

селенного пункта или окружающую территорию, на которой ука-

зывают расположение запроектированного предприятия и другие

объекты, имеющие с ним непосредственные технологические,

транспортные и инженерно-технические связи.

При разработке ситуационного плана вновь проектируемо-

го или реконструируемого предприятия по общему проекту пла-

нировки населенного пункта комплексно решают вопросы коопе-

рирования и специализации всех предприятий промышленного

узла, рационального использования территории; разрабатывают

общую схему водоснабжения, удобные транспортные связи всех

предприятий с местами расселения трудящихся; учитывают воз-

можность перспективного развития предприятий.

 

 

 

В ситуационный план включают водозаборные и очистные

сооружения с указанием примыкающих населенных пунктов и

видов их водопользования, а также необходимые санитарно-

защитные зоны, транспортные и инженерные сети предприятия,

резервные территории, размещение устройств по хранению, пе-

реработке и утилизации отходов производства и др.

Заключительным этапом разработки генерального плана

промышленного предприятия является оформление графической

части и составление краткой пояснительной записки. На гене-

ральном плане промышленного предприятия графически изобра-

жают: размещение всех зданий и сооружений в принятом мас-

штабе; зонирование территории по группам цехов и характеру

технологического процесса; ширину запроектированных проти-

вопожарных и санитарных разрывов между зданиями и соору-

жениями; проезды, въезды в цехи, автодороги и железнодорож-

ные пути; инженерно-технические сети; ограждение территории с

указанием мест въезда, входа и выхода трудящихся на произ-

водственную территорию; размещение пожарных гидрантов, по-

жарных водоемов, резервных ёмкостей, пожарных депо, электри-

ческой пожарной сигнализации; принятое благоустройство и озе-

ленение территории; розу ветров и ширину санитарно-защитной

зоны; отметки полов основных зданий и сооружений.

При создании промышленного предприятия на выбранной

территории за основу принимают схему его технологического

процесса. Предприятия химической промышленности следует

размещать в промышленном узле с другими предприятиями, объ-

единяя их между собой производственной и хозяйственной коо-

перацией (рис. 1).

Химические предприятия потребляют для производствен-

ных целей значительное количество воды, электроэнергии и теп-

ла, поэтому их следует максимально приближать к крупным ис-

точникам водоснабжения и районным ТЭЦ.

При разработке генплана предварительно намечают распо-

ложение отдельных цехов, сооружений, вспомогательных и слу-

жебных зданий, их количество, соблюдая при этом непрерыв-

ность и строгую последовательность размещения последних в

направлении общего технологического потока проектируемого

производства.

 

 

Рис. 1. Схема генерального плана промышленного узла:

1, 3, 5, 7 – машиностроительные заводы различного профиля; 2 –

металлургический завод; 4 – литейный цех; 6 – общеузловые со-

оружения; 8 – завод электроаппаратуры; 9 – радиотехнический

завод; 10 – комбинат шелковых тканей; 11 – комбинат верхнего

трикотажа; 12 – швейная фабрика; 13 – районная котельная; 14 –

районная база; 15 – электроподстанция; I – проектируемые зда-

ния и сооружения; II – существующие здания и сооружения; III –

перспективное строительство

 

 

Рис. 2. Фрагмент комплекса зданий и сооружений химиче-

ского завода

 

 

 

Наиболее рациональные проектные решения генеральных

планов получают при прямоугольном очертании и компактной

застройке зданиями и сооружениями отведенной территории

(рис. 2). Если позволяют климатические условия и характер про-

изводства, технологическое, энергетическое и санитарно-

техническое оборудование размещают на открытых площадках,

этажерках, применяя в необходимых случаях местные укрытия.

В практике проектирования строительства существуют

сплошная (блокированная) и рассредоточенная (разобщенная)

системы застройки. При рассредоточенной системе застройки от-

веденной территории между зданиями и сооружениями оставля-

ют минимальные противопожарные и санитарные разрывы.

Наиболее экономичной схемой решения генерального плана

химических предприятий является блокировка их в одном или

нескольких крупных зданиях, которые объединяют производст-

венные, вспомогательные, складские и обслуживающие цехи и

необходимые сооружения к ним. В этом случае значительно со-

кращается территория промышленной площадки, протяжённость

технологических коммуникаций, транспортных и инженерных

сетей, протяженность электрокабелъной продукции, сокращается

строительный объём зданий, сроки строительства.

На крупных предприятиях проектируют несколько отдель-

ных крупных блоков. Блокировка отдельных цехов достигается

при компоновке их из унифицированных типовых секций одно-

этажных или многоэтажных промышленных зданий с параллель-

но расположенными пролетами одной высоты. Возможности

блокировки цехов ограничиваются только по пожаро- и взрыво-

опасным и санитарным условиям.

Промышленные предприятия разбивают на функциональные

зоны по производственному признаку. Территорию промышленной

площадки разделяют на четыре зоны: зона I – предзаводская, где

располагают вспомогательные здания и сооружения с предза-

водскими площадями для стоянки пассажирского транспорта; зона

II – производственная – с основными зданиями, включая цехи под-

собного назначения, если они необходимы для обслуживания

предприятия; зона III – подсобная – с энергетическими объектами и

площадями для прокладки инженерных коммуникаций; зона IV –

складская – с транспортными устройствами.

 

 

 

Глава 3.