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工業廠房設計基本原則【干貨】

2021-08-24

工業建筑種類繁多,可分為鋼廠建筑、制造廠建筑、精密儀表廠建筑、航空工廠建筑、造船廠建筑、水泥廠建筑、化工廠建筑、紡織廠建筑、火力發電廠建筑、水電站建筑和核電站建筑等。

工業廠房按用途可分為生產廠房、輔助生產廠房、倉庫、動力站,以及各種用途的建筑物和構筑物,如滑道、煙囪、料斗、水塔等;按生產特征可分為熱加工廠房、冷加工廠房和潔凈廠房等;按建筑空間形式可分為單層廠房和多層廠房兩類。 
設計基本原則
滿足生產工藝要求有下列幾個方面:

這是確定建筑設計方案的基本出發點。與建筑有關的要求是:①流程。直接影響各工段、各部門平面的次序和相互關系。②運輸工具和運輸方式。與廠房平面、結構類型和經濟效果密切相關。③生產特點。如散發大量余熱和煙塵,排出大量酸、堿等腐蝕物質或有毒、易燃、易爆氣體,以及有溫度、濕度、防塵、防菌等衛生要求等。 
合理選擇結構形式
根據生產工藝要求和材料、施工條件,選擇適宜的結構體系。鋼筋混凝土結構材料易得,施工方便,耐火耐蝕,適應面廣,可以預制,也可現場澆注,為中國目前的單層和多層廠房所常用。鋼結構則多用在大跨度、大空間或振動較大的生產車間,但要采取防火、防腐蝕措施。好采用工業化體系建筑,以節省投資、縮短工期。 
保證良好的生產環境
下面幾點是必須做到的:①有良好的采光和照明。一般廠房多為自然采光(見工業建筑采光),但采光均勻度較差。如紡織廠的精紡和織布車間多為自然采光,但應解決日光直射問題。如果自然采光不能滿足工藝要求,則采用人工照明(見工業建筑照明)。②有良好的通風。如采用自然通風,要了解廠房內部狀況(散熱量、熱源狀況等)和當地氣象條件,設計好排風通道。某些散發大量余熱的熱加工和有粉塵的車間(如鑄造車間)應重點解決好自然通風問題。③控制噪聲。除采取一般降噪措施外,還可設置隔聲間。④對于某些在溫度、濕度、潔凈度、無菌、防微振、電磁屏蔽、防輻射等方面有特殊工藝要求的車間,則要在建筑平面、結構以及空氣調節等方面采取相應措施。⑤要注意廠房內外整體環境的設計,包括色彩和綠化等。  
合理布置用房
生活用房包括存衣間、廁所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等,布置方式按生產需要和衛生條件而定。車間行政管理用房和一些空間不大的生產輔助用房,可以和生活用房布置在一起。 
總平面布置
這是工業建筑設計的首要環節。在廠址選定后,總平面布置應以生產工藝流程為依據,確定全廠用地的選址和分區、工廠總體平面布局和豎向設計,以及公用設施的配置,運輸道路和管道網路的分布等。此外,生產經營管理用房和全廠職工生活、福利設施用房的安排也屬于總平面布置的內容。解決生產過程中的污染問題和保護環境質量也是總平面布置必須考慮的??偲矫娌贾玫年P鍵是合理地解決全廠各部分之間的分隔和聯系,從發展的角度考慮全局問題??偲矫娌贾蒙婕懊鎻V,因素復雜,常采用多方案比較或運用計算機輔助設計方法,選出佳方案。 
防腐蝕設計
工業生產過程中應用和產生的酸、堿、鹽以及侵蝕性溶劑,大氣、地下水、地面水、土壤中所含侵蝕性介質,都會使建筑物受到腐蝕。此外,建筑物還會受到生物腐蝕。 
建筑防腐蝕設計的原則:①限制侵蝕性介質的作用范圍;②將侵蝕性介質稀釋排放;③在建筑布置、結構選型、節點構造和材料選擇等方面采取防護措施。 
總體布置要點
 ① 對散發大量侵蝕性介質的廠房、倉庫、貯罐、排氣筒、堆場等,盡可能集中布置于常年主導風向的下風側和地下水流向的下游。為利于通風,廠房和倉庫的長軸應盡量垂直于主導風向。②室外場地應有足夠的排水坡度(一般不小于0.5%),并布置排水明溝。③廠內輸送侵蝕性液體、氣體的管道盡量集中埋置;架空敷設時放在下層,以免危及其他管道。④排除侵蝕性污水的管道所設的檢查井(窨井),應同建筑物基礎保持一定的距離。 
單體設計要點①凡散發侵蝕性氣體、粉塵的建筑物,造型力求簡單。為保持良好的自然通風,可采用敞開式、半敞開式建筑。②圍護結構應根據室內溫度、濕度情況,加強保溫性能,以減少墻面、屋面由于侵蝕性氣體的冷凝結露腐蝕建筑物。為避免侵蝕性粉塵集聚,屋面不宜砌筑女兒墻。③采用木制或塑料、玻璃鋼制門窗。④外露的金屬構件或零件應適當加大尺寸或涂飾耐腐蝕涂料。⑤ 樓面、地面的防護是建筑防腐蝕設計的關鍵。為了縮小侵蝕性介質的危害范圍,便于防護,應配合生產工藝要求將滴、漏嚴重的設備集中布置,并可在設備底下設置托盤、地槽,局部地面、樓面作成耐酸、耐堿地坪。地坪的面層材料可選用瀝青混凝土、水玻璃混凝土、聚氯乙烯、玻璃鋼、陶瓷、花崗巖等制成的板材或塊材。在地坪面層和找平層(一般用水泥砂漿)間,用石油瀝青油氈或再生橡膠油氈等材料作為隔離層,以防地坪受到侵蝕性介質滲透、擴散的影響。⑥凡與侵蝕性介質接觸的其他建筑部位,如地溝、地漏、踢腳線、變形縫和設備等,都應采取耐腐蝕的材料和相應的構造措施。 
防腐蝕建筑一般以鋼筋混凝土結構為佳。在含有強腐蝕性氣體且處于高濕環境中的梁、板、柱、屋架等鋼筋混凝土承重構件,除提高混凝土的標號、密實性和加大鋼筋保護層外,表面尚須涂以耐腐蝕涂料(如瀝青漆、環氧樹脂漆等)。如果建筑物采用鋼、鋁等金屬結構,除加強節點構造和表面防護外,進行結構計算時要適當提高安全度。磚木結構一般僅用于腐蝕性介質影響不大的建筑物,承重磚墻宜用不含石灰質的砂漿砌筑,木材表面也要作防腐處理。建筑物的基礎部分,為了防止生產過程中侵蝕性液體滲入地下造成腐蝕,防止雜散電流漏入地下引起鋼筋的電化學腐蝕,防止含有侵蝕性介質的地下水和地基土壤造成危害,必須采取地面的防滲堵漏和排水設施,選用合適的基礎材料,加強混凝土中鋼筋保護層,對基礎表面作防腐蝕處理并增加基礎埋深等。 




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