工厂设计体会

工厂设计几点体会

■机械工业第一设计研究院，安徽蚌埠233017 【摘要】工厂为工业生产服务，为工业生产提供了必要的环境条件，因此工厂设计应围绕产品生产全过程进行生产、生活、管理设施规划设计。然而，在工厂设计时，几乎不可能预见到工厂寿命期内产品结构、工艺技术和装备发展状况对生产环境的要求。因此，在工厂设计时，必须有灵活性为未来的发展改造提供必要的条件。

【关键词】

0前言

近几年随着我国国民经济快速发展，工程机械行业取得前所未有的发展速度有力地支援了国家基本建设，同时我国工程机械制造技术和水平，已达到或超过世界发达国家制造水平，这些令世人瞩目的成就的取得与近年来我国工厂建设与技术改造和升级密不可分。我院是工程机械对口设计单位，负责并执行了国家“一五”至“十一五”工程机械行业工厂建设及技术改造设计，累计完成各类厂房面积达3000万平米。

1、工厂设计的基本原则

1.1满足生产工艺要求工厂建设为产品生产服务，工厂设计应满足生产工艺要求。

①生产工艺及流程。产品生产工艺是工厂设计的重要条件，工厂设计应从工艺分析开始，通过工艺分析及产品生产批量，确定工艺设备的数量及参数，进而确定各加工段厂房面积。各工段工艺流程确定

各部门平面的次序和相互关系，产品制造工艺流程确定各单体厂房平面位置。

②物流输送方式。厂区内物料运输是各工序之生产联系的纽带，通过运输使厂区内各部门的生产成为有机的整体，因此合理的物流运输是工厂设计成功重要因素。工厂物料运输工具和运输方式的选择与生产产品、产品工件特征及产品批量密切相关，运输方式决定运输工具，工程机械行业由于产品及工件外形尺寸及重量较大，除机加工件外，其他的如原材料、结构件、半成品等大件在厂房各工序之间、车间之间的越跨运输多采用电动地面平车，机加件、配套件、标准件运输多采用电瓶叉车或内燃叉车并配置专用工具箱，运送到下一工序或工位。厂房跨内零部件工位间吊运多采用空中行车。对于生产批量较大、生产节拍要求严格生产方式多采用自动运输线有地面辊道、单板链、双板链输送系统及空中悬挂输送线等如产品装配线，因此与厂房平面、结构类型和经济效果密切相关。

③生产特点。工厂设计应考虑产品生产特点。如散发大量余热和烟尘，排出大量酸、碱等腐蚀物质或有毒、易燃、易爆气体，以及有温度、湿度、防尘、防菌等卫生要求等。

1.2结构形式选择合理

根据生产工艺要求和材料、施工条件，选择适宜的结构体系。钢筋混凝土结构材料易得,施工方便，耐火耐蚀,适应面广，可以预制，也可现场浇注，但施工周期较长一般较少采用，仅使用于有特殊要求的场合，如电镀车间、硬管酸洗磷化车间，生产过程中释放有腐蚀性

酸性气体或液体，对钢结构影响较大，不适合采用。钢结构厂房钢构件以加工方便、能批量流水生产，制作周期短，可以现场拼装等特点，在现代化厂房中占据绝对优势，特别适应现代工业厂房大跨度、大空间的要求。建设工期短，项目早投产、早见效，使企业尽快占领市场，形成产品竞争优势。

1.3满足生产环境及劳动安全要求

现代工厂设计作业环境越来越重视人性化设计，工厂职业卫生、劳动安全等专项设计在某些地区已经作为工厂设计的一部分，并满足“三同时”建设程序，为强制性要求。因此在工厂时应充分考虑对生产质量及人体危害因素，并采取措施进行预防或，生产环境主要体现在以下几个方面①厂房应有良好的采光和照明。采光和照明直接影响产品生产，机械加工精度及产品装配质量，进而对产品质量造成影响。因而采光和照明对于工厂设计非常重要。我国一般工业厂房多采用自然采光，屋顶设采光带，采光面积达8%，车间围护设带窗增加车间内透光率，但采光均匀度较差，厂房内照度随自然光线入射角度的变化而变化，靠近采光带或采光窗位置光照度强，远离位置光线较差。采光窗还有西晒现象，对西晒引起的对操作的影响可采取一些工艺措施克服，如工艺中工艺设备的朝向操作都可背向光等，厂房内吊车操作室布置在西侧。如果自然采光不能满足工艺要求，则采用人工局部照明。②厂房应有良好的通风。如采用自然通风，要了解厂房内部状况（散热量、热源状况等）和当地气象条件，设计好排风通道。某些散发大量余热的热加工和有粉尘的车间(如铸造车间)应重点解决好

自然通风问题。在剖面设计中，单跨厂房须增大低侧窗的面积（或用大面积开敞的大门）和增大高侧窗的面积，利用其高差以利通风换气。天窗要有足够高度，以利排气。在温暖地区，可采用开敞式或半开敞式建筑。为防暴风雨侵袭，可设挡雨板，并兼作遮阳用。

合理布置生活用房和辅助用房生活用房包括存衣间、厕所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等，布置方式按生产需要和卫生条件而定。车间行政管理用房和一些空间不大的生产辅助用房，可以和生活用房布置在一起。

2、总平面布置在厂址选定后，总平面布置应以生产工艺流程为依据，确定全厂用地的选址和分区、工厂总体平面布局和竖向设计，以及公用设施的配置，运输道路和管道网路的分布等。此外，生产经营管理用房和全厂职工生活设施用房的安排也属于总平面布置的内容。解决生产过程中的污染问题、保护环境质量和生产安全符合规范要求也是总平面布置必须考虑的。总平面布置的关键是合理地解决全厂各部分之间的分隔和联系，从发展的角度考虑全局问题。总平面布置涉及面广，因素复杂，常采用多方案比较或运用计算机辅助设计方法，选出最佳方案。

3、厂房设计要点

工程机械行业工厂多以单层厂房为主，厂房柱距多采用6、7.5m,间或8、9、12、15、18m等,跨度较多采用24、30、36m，基本以3m为模数,以便于构件的定型化。厂房可采用单跨或多跨（联跨）平面，各跨多平行布置，也可有垂直跨。厂房多呈矩形，一些热加工车

间厂房常采用п形、形。生活用房和辅助用房多沿柱边布置或利用吊车的死角处，也可集中建在厂房附近或贴建于厂房四周，但不宜过多，以免妨碍厂房采光和通风。厂房内一般按跨度方向布置生产线。单层厂房的适应性强，既可用于生产重型产品，又可用于生产轻型产品；既可建成大跨度、大面积的，也可建小跨度、小面积的。但是相对多层厂房单层厂房占地面积大，相应地增加了室外道路、管线和运输线路的长度。

热加工厂房这种厂房内在生产过程中散发大量余热或烟尘，厂房设计应着重解决散热排烟问题，一般以采用自然通风散热为主，机械排热为辅。设计中还要综合考虑车间内外对环境的污染和影响。

热加工厂房多为窄长的单跨厂房,以利自然通风,面积大的也可用联跨。厂房内的热源布置要考虑对相邻工段的影响,如果常年风压不大,热源最好正对排风口（如天窗等），以减少室内的紊乱气流。

冷加工厂房冷加工是与热加工相对而言的，冷加工厂房是生产过程中不散发大量余热的厂房。按生产和建筑特点可分为重型和轻型两类：①重型冷加工厂房。它的加工件的体积、重量都比较大。厂房设计应着重解决铁路运输和重型吊车与厂房的关系，以及轻、重部件加工工段的组合等问题。这类厂房平面常将机械加工和装配工段跨间相互垂直布置。重型部件加工跨间紧靠露天仓库，其余跨间按部件轻重依次排列。也可采用全部平行跨间的组合，由厂房一端引入铁路专用支线，另一端布置生活间。重型冷加工厂房体量大，应合理选择结构形式，处理好厂房体形和立面尺度问题，一般可将辅助用房、办