Fabbricati per stabilimenti industriali - Corsi di Laurea...

Impianti Industriali Fabbricati per stabilimenti industriali

© 2005 Politecnico di Torino 1

Fabbricati per stabilimenti industriali

Impostazioni progettuali dello stabilimento

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Classificazione dei fabbricati e sistemi costruttivi

Elementi principali dei fabbricati industriali

Strutture varie

Piano Regolatore Generale



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Obiettivi

Individuazione dei criteri per la scelta di un fabbricato industriale Conoscenza degli elementi base costituenti un fabbricato industrialeIndividuazione dei vincoli fissati dal plant layout nei confronti dei fabbricati industrialiIndividuazione degli elementi ausiliari di un fabbricato industriale

Classificazione dei fabbricati e sistemi costruttiviClassificazione dei fabbricati e sistemi costruttivi




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Criteri di scelta del fabbricato

Criteri di scelta del tipo di fabbricato più conveniente per un nuovo impianto industriale:

plant Layoutcosti di costruzione del fabbricatocosti di acquisto del terreno occorrentecosti di gestione (riscaldamento, illuminazione, ventilazione, ecc.)esigenze dei macchinari e delle lavorazioni

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Criteri di scelta del fabbricato

Fabbricato industriale a più piani: flusso produttivo verticale. Usato in passato nei settori automobilistico, tessile, …

Fabbricato industriale a un piano: flusso produttivo orizzontale. Prevalente negli stabilimenti moderni



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Caratteristiche fabbricato

Caratteristiche principali di un fabbricato in funzione del PLANT LAYOUT:

magliaaltezza netta sotto filo catenaposizione vie di corsa di un carro-ponte posizione banchine di carico/scaricoposizione portoni e vie di accessocarichi ai nodicarichi a pavimentoampliamenti futurifattori ambientali

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Caratteristiche fabbricato

MAGLIA: posizione dei pilastri che costituiscono l’ossatura portante; la dimensione della maglia corrisponde all’interasse tra i pilastri lungo l’asse longitudinale e lungo l’asse trasversaleALTEZZA NETTA SOTTO FILO CATENA(h.s.f.c.): altezza libera compresa tra il piano pavimento e il filo inferiore della struttura portante della copertura)Occorre preventivamente tenere conto del posizionamento delle macchine e delle loro dimensioni (plant layout)



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Classificazione dei fabbricati e sistemi costruttivi

Schema di maglia

Maglia del fabbricato

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Altezza netta sotto filo catena

Schema di h.s.f.c.



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Suddivisione verticale presente in uno stabilimento industriale:

Livello -1: posto al di sotto del piano campagna; ospita alcuni servomezzi, fondazioni e alcuni locali macchina Livello 0: posto a livello del piano campagna; è il piano di disposizione dei macchinari, di transito dei mezzi di trasporto interno e del personaleLivello 1: copre una fascia intermedia al di sopra del piano dei macchinari; ospita i sistemi di trasporto aereoLivello 2: posto tra il livello 1 e il h.s.f.c.; ospita le linee di distribuzione dei servomezzi

Suddivisione verticale

Elementi principali dei fabbricati industriali




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Un fabbricato industriale si compone di:fondazionistrutture portanticoperture e paretipavimentazionestrutture varie

Elementi principali

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Schema d’insieme

Tratto da A. Monte “Elementi di Impianti Industriali” – Ed. Cortina



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Schema d’insieme


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Fondazioni dei macchinari:devono resistere a sollecitazioni dinamicheoccorre evitare risonanza e trasmissione vibrazioni al terreno e alle strutturedevono avere grande massa e si impiegano supporti elastici e antivibranti per macchine e fondazioni

Fondazioni



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Fondazioni del fabbricato:possono essere: continue, a plinti, su pali, a plateala scelta dipende dai carichi da sopportare e dalle caratteristiche del terreno (sondaggi meccanici e geofisici)

terreni compatti (rocce)terreni sciolti (sabbie, argille)terreni inconsistenti: opere speciali di fondazione

Fondazioni

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Bisogna tenere conto delle seguenti sollecitazionicarico permanente o fisso (peso proprio delle strutture)sovraccarichi sismicisovraccarico del vento e della nevesovraccarico dovuto a carichi sospesi (mezzi di trasporto, tubazioni, canalizzazioni)

Strutture portanti



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La struttura portante può essere:in cemento armato normalein cemento armato precompressoin acciaioin laterizio armato (attualmente sostituita sistemi di prefabbricazione più economici)

Tipi di strutture portanti

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Strutture portanti in c.a.

Principali caratteristiche delle strutture in cemento armato in generale:

particolarmente adatte per luci variabili dagli 8 ai 20 metri (fabbricati ad un piano)particolarmente adatte per luci variabili dai 6 ai 10 metri (fabbricati a più piani)elevata resistenza al fuoconon viene attaccata da agenti corrosivibuona capacità termicaridotta trasmissione di rumori e vibrazioni



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Strutture precompresseVengono fabbricati fuori opera e montate direttamente con cantieri altamente specializzatiRichiedono il minimo numero di pilastri (ogni pilastro occupa da 0,8 a 1,5 m² utile)Rapidità di messa in opera (riduzione manodopera)Rispondono alla esigenza di realizzare fabbricati a maglie sempre più ampie

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Caratteristiche a favore delle strutture in cemento armato precompresso:

rispondono alla esigenza di realizzare fabbricati a maglie sempre più ampierapidità di esecuzioneminore incidenza della manodopera necessaria per la costruzione



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Maglie strutture portanti

Le maglie di più frequente adozione per i fabbricati in cemento hanno i seguenti interassi (valori in metri):

20 x 1224 x 1226 x 14

con valori massimi fino a:7,5 x 3512 x 34

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Strutture portanti in acciaio

Caratteristiche a favore delle strutture in acciaio rispetto a quelle in cemento armato in generale:

maggior rapidità di costruzioneminor impiego di manodoperaelevate doti di leggerezza e resistenza degli elementi in acciaiopossibilità di realizzare grandi lucicapacità di sopportare forti sovraccarichi



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Strutture portanti in acciaio

Svantaggi:bassa resistenza al fuocoattacco agenti corrosivi (necessità di manutenzione)bassa capacità termica

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Maglie strutture in acciaio

Le maglie di più frequente adozione per i fabbricati in acciaio hanno i seguenti interassi (valori in metri):

12 x 1216 x 1612 x 1612 x 2420 x 20



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Maglie strutture in acciaio

Di recente sono state realizzate strutture con maglie più ampie:

12 x 3012 x 3614 x 28

È possibile inoltre realizzare strutture con maglie particolari qualora sussistano specifiche necessità impiantistiche

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Strutture portanti in laterizio

Caratteristiche delle strutture in laterizio armato:

largamente impiegati nel passato per la realizzazione di capannoni a voltacosti di esecuzione relativamente contenutipossibilità di realizzare luci fino a 20 metri

Limiti delle strutture in laterizio armato:volume al di sopra dei tiranti scarsamente utilizzatoelevati costi di riscaldamento impossibilità di sospensione dei mezzi di trasporto e dell’impiantistica relativa ai servomezzi



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Coperture

Principali prestazioni e caratteristiche richieste alle coperture:

impermeabilizzazione e protezione dalle intemperieisolamento termico ed acusticoresistenza meccanica e pedonabilitàdurataleggerezzailluminazioneventilazioneevacuazione dei fumi

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Schemi coperture

a) con tetto a falde e serramenti a nastro sulle pareti perimetrali

b) con tetto a falde e fasce finestrate sul tetto

a

b




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Schemi coperture

c) con tetto piano e lucernari a sezionetriangolare trasversali oppure semi-circolari

d) con tetto a shed o a denti di sega

c

d


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Illuminazione naturale

Illuminazione naturaleirraggiamento diretto attraverso vetrate, finestre, etc.riflessione della luce su parete

Svantagginecessità di integrazione con illuminazione artificiale, con rapporti variabili durante la giornatapossibilità di contrasti o di elevata luminanze(fenomeni di abbagliamento)variazione dell’illuminazione in funzione di aggiunta di nuovi servizi posti “in alto”difficoltà di accordare il colore di sorgenti luminose ad alta efficienza con la luce diurna



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Illuminazione naturale

Per edifici grandi non bastano le superfici vetrate sulle pareti ma occorrono anche sulla coperturaTali superfici perdono la loro efficacia per lo sporco e per la posa in opera di nuovi serviziLe superfici vetrate risultano controproducenti dal punto di vista dell’acclimazione ambientaleNegli USA la maggior parte degli stabilimenti è priva di finestreIn Europa la normativa impone una adeguata illuminazione naturale

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Pareti esterne

Principali prestazioni e caratteristiche richieste per le pareti esterne:

fungono da elemento di chiusuraproteggono dagli agenti atmosfericigarantiscono la coibentazioneconsentono l’inserimento di aperture di illuminazione e ventilazionegarantiscono una buona resistenza meccanicapossiedono buone caratteristiche termo-acusticheraggiungono altezze superiori di quelle richieste alle pareti interne



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Pareti esterne

Principali tipologie costruttive per le pareti esterne:

pareti in muratura di laterizi o in blocchi di c.l.s.lastre prefabbricate in cemento armatopareti semplici in lamierapareti strutturali in vetro (courtain – wall)

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Schemi d’insieme




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Principali prestazioni e caratteristiche richieste alle pavimentazioni:

resistenza superiore a quella degli uffici e delle abitazioni civili in genere in termini di urti e vibrazionibassi costi dei materialibassi costi di posa in operacapacità di assorbimento dei rumoriisolamento contro il caldo e il freddobuona elasticità per evitare il danneggiamento di oggetti a seguito di cadutaantipolvere e facile da mantenererendere agevole l’installazione di macchinari

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Pavimentazioni




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Pavimentazioni


Strutture varieStrutture varie




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Le principali sono:fabbricati ausiliaricancelli, portoni e porteserramentiscarichi delle acque piovanefognature

Strutture varie

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Fabbricati ausiliari

I principali fabbricati ausiliari di uno stabilimento industriale sono:

locale mensaspogliatoiisola tecnica (compressori, cabina elettrica, servomezzi in genere)



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Cancelli e portoni


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Passaggi che consentono alle persone presenti in un locale di raggiungere un luogo sicuro.Devono essere adeguatamente distribuite e dimensionate in rapporto ai rischi presenti, alle dimensioni dei luoghi di lavoro ed al numero di persone

Uscite di emergenza



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Dove è prevista più di una via di uscita, la lunghezza del percorso per raggiungere la più vicina uscita non dovrebbe essere superiore ai seguenti valori:

15 ÷ 30 metri (tempo max. di evacuazione 1 min) per aree a rischio di incendio elevato30 ÷ 45 metri (tempo max. di evacuazione 3 min) per aree a rischio di incendio medio45 ÷ 60 metri (tempo max. di evacuazione 5 minuti) per aree a rischio di incendio basso

Posizioni uscite

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Principali caratteristiche:altezza minima netta 2 metrilarghezza modulare in relazione alla quantità di persone presentiapertura a spintaresistenza al fuoco

Caratteristiche uscite



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Scarichi e fognature

Le acque che devono essere evacuate dagli stabilimenti sono:

acque bianche o piovane (tubi in cls o pvc)acque nere o cloacali (tubi in gres o materie plastiche)acque tecnologiche (tubi in pvc ad alta densità)

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Scarichi e fognature

Pendenza dei condotti > 0,5 ÷ 1%

Pozzetti di ispezione in corrispondenza di:ogni cambiamento di direzioneconvergenza di tubazionicambiamento considerevole di pendenzacondotti rettilinei con lunghezze superiori ai30 ÷ 40 m





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Il fabbricato si posiziona in un sito industriale composto dai seguenti elementi:

corpo fabbrica principale o edificio principaleedifici o costruzioni secondari : zona uffici, mensa, isola tecnica, locali sorveglianzaparcheggi interni ed esternistrade di circolazione internearee verdi piazzali asfaltati vie di accesso dall’esternorecinzioni




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Lo schema d’insieme di un sito industriale viene denominato Piano Regolatore Generale (P.R.G.)


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Schema P.R.G.

Fabbricato principale

Ampliamento fabbricato principale

Fabbricato uffici

Isola tecnica Parcheggi

Trattamento acque

Ingresso principale

Aree verdi

Via di circolazione interna

Nord

Date post:	15-Feb-2019
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