工廠總平面布置及運(yùn)輸設(shè)計.ppt

第二章 工廠總平面布置及運(yùn)輸設(shè)計,第一節(jié) 任務(wù)和程序 工廠的總平面及運(yùn)輸設(shè)計，是根據(jù)工廠的生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)過程的組織及特點，在已選定的廠址上，對主要生產(chǎn)工藝設(shè)施、輔助生產(chǎn)設(shè)施及辦公生活設(shè)施等所進(jìn)行的總體設(shè)計和豎向布置，并全面地解決它們互相間的協(xié)調(diào)問題。,一、設(shè)計任務(wù) 1在滿足生產(chǎn)要求的條件下，經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行廠區(qū)劃分，并確定廠區(qū)內(nèi)各建筑物、構(gòu)筑物、堆場及其他設(shè)施之間的相互位置； 2選定廠外與廠內(nèi)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，合理地組織人流及貨流； 3確定豎向布置方案，包括場地平整、廠區(qū)防洪和排水，選擇所有建筑物、構(gòu)筑物、堆場及各種管線、鐵路和道路的標(biāo)高；,4布置地上和地下的各種工程技術(shù)管道； 5完善衛(wèi)生防火條件，進(jìn)行廠區(qū)的綠化和美化，為工人創(chuàng)造良好的工作條件和休息場所； 6合理地布置廠前區(qū)，使之與居住區(qū)和城市有較好的聯(lián)系，并選擇合適的建筑物形式，組成完整的建筑群體。,原始資料： 工廠的生產(chǎn)工藝流程、工廠組成。生產(chǎn)特點和各個建筑物、構(gòu)筑物、堆場及其它設(shè)施之間的生產(chǎn)聯(lián)系、廠址場地地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和氣象、廠區(qū)周圍環(huán)境、居住區(qū)、交通運(yùn)輸、電力、動力、水源以及衛(wèi)生、防火、地震等方面的資料，然后進(jìn)行總平面及運(yùn)輸設(shè)計工作。,二、設(shè)計程序,1進(jìn)行廠區(qū)的劃分，并確定它們之間的位置； 2繪制各建筑物、構(gòu)筑物和堆場的面積和形狀； 3選定廠內(nèi)外和車間相互之間的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸設(shè)施； 4在以上各項基礎(chǔ)上，繪制總平面布置圖的設(shè)計方案； 5按照總平面設(shè)計方案，編制運(yùn)輸線路并確定豎向布置的方式和方法； 6進(jìn)行方案的分析比較，在所考慮的各種方案中選定經(jīng)濟(jì)合理的最佳方案； 7在已選定方案基礎(chǔ)上，做進(jìn)一步詳盡的總平面及運(yùn)輸設(shè)計，即具體的總平面布置、交通運(yùn)輸和豎向布置。,第二節(jié) 總平面布置的原則,一、基本原則 1廠區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物及交通運(yùn)輸線路的布置應(yīng)使工藝流程順捷，并保證合理的生產(chǎn)作業(yè)線； 2原料、燃料、半成品和成品的運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的短距離運(yùn)輸，避免交叉和往返； 3適當(dāng)?shù)匕褟S區(qū)劃分成幾個地段，把生產(chǎn)性質(zhì)、防火、衛(wèi)生條件、動力要求和交通運(yùn)輸?shù)韧惖慕ㄖ?、?gòu)筑物布置在一個地段，按生產(chǎn)作業(yè)線分布于工廠的廠區(qū)內(nèi)； 4建筑物、構(gòu)筑物的外形應(yīng)簡單，布置應(yīng)緊湊，以便廠區(qū)利用率達(dá)到最大限度； 5輔助車間及倉庫應(yīng)盡可能地靠近所服務(wù)的主要車間；,6動力設(shè)施應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心； 7廠內(nèi)人行道距離應(yīng)最短，并盡可能避免與貨運(yùn)線路交叉，特別是在工作緊張及行人往返多的地段內(nèi)； 8廠區(qū)的管線網(wǎng)，除必須轉(zhuǎn)彎外，應(yīng)盡可能取直，不應(yīng)在鐵路和道路路基下面敷設(shè)各種管線，集中埋放地下管線地帶應(yīng)位于建筑物和道路之間； 9布置建筑物時應(yīng)考慮日照方位及主導(dǎo)風(fēng)向，應(yīng)保證室內(nèi)天然采光、自然通風(fēng)及防止日照輻射熱的投入，若有往大氣中大量排出煤氣、煙、灰塵及不良?xì)怏w的建筑物，當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向非常明顯時，該建筑物須布置在其他建筑物的下風(fēng)側(cè)；,10必須根據(jù)工廠的發(fā)展預(yù)先考慮將來擴(kuò)建的可能，以便在用少量的投資，不影響工廠的正常生產(chǎn)、不改變原有總平面圖的設(shè)計意圖和不拆毀較大建筑物、構(gòu)筑物的條件下，達(dá)到擴(kuò)建的目的； 11根據(jù)地形起伏、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等條件，把主要建筑物、構(gòu)筑物布置在條件好的地段，以節(jié)約建設(shè)投資； 12應(yīng)滿足運(yùn)輸線路、防火衛(wèi)生條件及工程技術(shù)管線的要求； 13應(yīng)使廠內(nèi)外鐵路、公路、動力線路、衛(wèi)生工程線路和本地區(qū)的其它設(shè)施連接合理、工廠與住宅區(qū)的聯(lián)系方便；,14易燃、可燃和燃料倉庫必須布置在生產(chǎn)性建筑物和構(gòu)筑物的下風(fēng)側(cè)，經(jīng)常散出大量火花以及有明火源的車間，均應(yīng)布置在易燃、可燃和燃料倉庫的下風(fēng)側(cè)； 15合理地選擇建筑型式，使之便于生產(chǎn)并縮小工廠占地面積，縮短工程技術(shù)管線及運(yùn)輸線路； 16廠區(qū)內(nèi)不允許修建醫(yī)療所、消防、警衛(wèi)人員宿舍和運(yùn)動設(shè)施等，但某些設(shè)施可設(shè)在廠區(qū)外的防護(hù)區(qū)內(nèi)；,17規(guī)模較大的企業(yè)分期建設(shè)時，必須盡量縮減第一期工程的占地面積和生產(chǎn)作業(yè)線長度，以降低工廠的建設(shè)投資和經(jīng)營費(fèi)用； 18工廠總平面圖應(yīng)有合理的藝術(shù)性，建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)與周圍的環(huán)境及建筑物相配合，外觀輪廓和道路系統(tǒng)平直整齊，各個建筑物相互協(xié)調(diào)，適當(dāng)?shù)孛阑G化使工廠成為一個建筑藝術(shù)的整體； 19建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)作行列式或節(jié)間式布置，并應(yīng)與建設(shè)場地的長軸或短軸線平行或呈一小角度,二、主要措施,1按功能劃分廠區(qū) 主要生產(chǎn)區(qū)： 輔助生產(chǎn)區(qū)： 倉庫、堆場區(qū)： 動力區(qū)： 廠前區(qū)： 2合理組織人流、物流 3選擇建筑形式 工廠的廠房可分為兩大類: 單層廠房與多層廠房。多層廠房占地面積較小，可以縮短物料的運(yùn)輸線路，生產(chǎn)工序聯(lián)系較緊密?？梢园凑丈a(chǎn)工藝要求適當(dāng)選用，如立體空間工藝設(shè)施較多的車間。,單層廠房的形式又可以分為分離式和聯(lián)合式兩種。 分離式廠房是將一個車間或一個工段布置于一個建筑物中，整個工廠形成了一組整齊的建筑行列群。 優(yōu)點：1. 通風(fēng)采光良好，尤其在熱帶地區(qū)顯得突出； 2. 建筑結(jié)構(gòu)簡單，對施工技術(shù)的要求較低，擴(kuò)建容易和靈活； 3. 可以避免車間之間的相互影響和干擾； 4. 火災(zāi)不易蔓延，建筑標(biāo)準(zhǔn)可降低。 缺點：增加了工廠占地面積，延長了生產(chǎn)線和運(yùn)輸線路，對機(jī)械連續(xù)生產(chǎn)有一定困難，同時也延長了管道線路，增加了這方面的基建費(fèi)用。,聯(lián)合式廠房是將生產(chǎn)車間合并在一個廠房內(nèi)。 優(yōu)點：1. 占地面積分離式小，不需要留出很多建筑物的間距，場地的建筑系數(shù)可以提高； 2. 運(yùn)輸線路短，便于機(jī)械化連續(xù)化生產(chǎn)，也便于生產(chǎn)流水線的組合和聯(lián)系； 3. 可以大大縮短各種技術(shù)管道線路，節(jié)約建設(shè)和經(jīng)營費(fèi)用； 4. 火災(zāi)不易蔓延，建筑標(biāo)準(zhǔn)可降低。 缺點：通風(fēng)采光良差；車間之間容易相互影響和干擾；加之熱、煙氣和粉塵等的擴(kuò)散，車間衛(wèi)生條件惡化。,4布置緊湊 （1）建筑物輪廓力求簡單規(guī)正 （2）沿建筑紅線布置建筑物 5考慮擴(kuò)建與改建 （1）擴(kuò)建 （2）改建 6防火衛(wèi)生要求,第三節(jié) 工廠組成及總平面布置圖 的內(nèi)容,一、工廠的組成 其可根據(jù)工程項目的性質(zhì)和內(nèi)容劃分為：主要生產(chǎn)工程、輔助生產(chǎn)工程、動力系統(tǒng)工程、交通運(yùn)輸及通訊工程、公用及生活福利工程、其它工程。 1主要生產(chǎn)工程：原材料貯存設(shè)施、主要生產(chǎn)車間或工段、成品堆場等,2輔助生產(chǎn)工程：機(jī)修車間、木模車間、試驗室、材料倉庫新 3動力系統(tǒng)工程：鍋爐房、水泵房、變配電所、壓縮空氣站以及動力輸送線路場 4交通運(yùn)輸及通訊工程：公路、鐵路、碼頭、汽車庫、油庫和電話、廣播等； 5公用及生活福利工程：收發(fā)室、辦公室、車庫、單身宿舍、食堂、浴室、地磅房等， 6其它工程：圍墻、綠化等，,二、總平面布置圖的內(nèi)容,（一）初步設(shè)計 1工廠總平面輪廓圖（資料圖） 2工廠總平面布置圖（初步設(shè)計成品圖） 在調(diào)整、補(bǔ)充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎(chǔ)上，繪制工廠總平面布置圖（比例一般為: 1:500、1:1000或1:2000），作為初步設(shè)計主要附圖之一，由總圖專業(yè)人員完成。 圖面內(nèi)容： 廠區(qū)地形測量座標(biāo)網(wǎng)和等高線；廠區(qū)設(shè)計座標(biāo)網(wǎng)；所有建筑物和堆場的平面位置、名稱、設(shè)計地坪標(biāo)高，鐵路和道路的平面布置和設(shè)計標(biāo)高等；圖上標(biāo)注工廠總平面設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo)和風(fēng)向玫瑰圖。,風(fēng)向玫瑰圖:,1、風(fēng)向與總平面布置： 廠內(nèi)環(huán)境；工廠與村鎮(zhèn)位置。 2、風(fēng)向玫瑰圖的畫法： 1）收集氣象資料，計算某方向年刮風(fēng)百分?jǐn)?shù)或日數(shù)； 2）畫方位坐標(biāo)圖（4，8，16）； 3）按某方向年刮風(fēng)百分?jǐn)?shù)或日數(shù)截取線段； 4）連接各線段頂端組成封閉的多邊形既是風(fēng)向玫瑰圖。 風(fēng)頻圖。,夏季風(fēng)頻圖,全年風(fēng)頻圖,風(fēng)速頻率,3、風(fēng)向玫瑰圖表達(dá)的意義： 1）所示風(fēng)向由外邊吹向中心； 2）向心線最短的風(fēng)向，表示最小頻率風(fēng)向。 4、全年風(fēng)向玫瑰圖、夏季風(fēng)向玫瑰圖,工廠總平面圖的主要技術(shù)指標(biāo)：,（1）廠區(qū)面積（m2）； （2）建筑面積（m2）； （3）廠區(qū)建筑系數(shù)（%）； （4）廠區(qū)利用系數(shù)（%）； （5）鐵路長度（km）； （6）道路長度（km）； （7）圍墻長度（km）； （8）綠化面積（%）。,廠區(qū)的建筑系數(shù)： 指建筑物、構(gòu)筑物和堆場的面積總和占全廠面積的百分?jǐn)?shù)。 反映廠內(nèi)建筑的密度。建筑系數(shù)太高，表示建筑分布太密，可能對防火、衛(wèi)生和生產(chǎn)經(jīng)營管理有不利影響；建筑系數(shù)太低，表示建筑物分布太疏，既浪費(fèi)用地又增加車間之間運(yùn)輸和管線等的投資和經(jīng)營管理費(fèi)用。 工廠的建筑系數(shù)，一般在2230%之間，工廠擴(kuò)建后，一般在2735%之間。,廠區(qū)的利用系數(shù)：,指建筑物、構(gòu)筑物、堆場、鐵路、道路、地下管線的總占地面積占全廠面積的百分?jǐn)?shù)。 反映廠區(qū)面積有效利用的程度。,（二）施工圖設(shè)計,l工廠總平面資料圖 根據(jù)初步設(shè)計審批意見，調(diào)整工廠總平面布置，繪制工廠總平面資料圖，規(guī)定各項建筑物、構(gòu)筑物、交通道路、管線的相對位置及標(biāo)高，作為各專業(yè)人員繪制施工圖的依據(jù)。 2工廠總平面布置施工圖 施工放線的依據(jù)，具體表示設(shè)計坐標(biāo)網(wǎng)與測量坐標(biāo)網(wǎng)的關(guān)系數(shù)字和鐵路、公路及所有建筑物、構(gòu)筑物的坐標(biāo)和標(biāo)高數(shù)字。 （1）豎向布置圖：（2）土方工程圖：（3）鐵路專用線施工圖：（4）廠區(qū)道路及雨水排除施工圖：（5）管線匯總施工圖：,第三節(jié) 工作制度和設(shè)計系數(shù),工作制度：,工廠的工作制度包括年工作制度和生產(chǎn)班制兩部分。 工廠的工作制度決定了工廠的有效生產(chǎn)時間，因此直接影響到生產(chǎn)設(shè)備的利用率、勞動定員的配備、基本建設(shè)投資以及固定資產(chǎn)折舊率等重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。,混凝土制品廠年工作制度(d),設(shè)計系數(shù)：,在工藝設(shè)計中，特別是進(jìn)行原材料日消耗量及設(shè)備選型時，需考慮各設(shè)計系數(shù)，包括日產(chǎn)量不平衡系數(shù)、設(shè)備利用系數(shù)和時間利用系數(shù)。 1.日產(chǎn)量不平衡系數(shù) 永久性工廠，采用不平衡系數(shù)K=1.2。 臨時性工廠，采用不平衡系數(shù)K=1.41.6。 2.設(shè)備利用系數(shù)K1=0.85 。 3.時間利用系數(shù) K2=0.9,第四節(jié) 總平面布置的豎向布置,一、豎向布置設(shè)計任務(wù) 豎向布置的任務(wù)是對廠區(qū)的天然地形進(jìn)行改造，使之適合企業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營要求; 合理地確定建筑物、構(gòu)筑物、鐵路和道路的標(biāo)高，使相互之間的關(guān)系協(xié)調(diào)，滿足生產(chǎn)和運(yùn)輸技術(shù)的要求; 合理地組織場地排水，確定排水措施，保證及時排出廠區(qū)的積水，不受雨水和洪水的危害。 在完成上述任務(wù)時，要最大限度地節(jié)約土石方工程量，以節(jié)省投資、縮短建設(shè)周期。力求填方、挖方能就近平衡。確定建筑場地標(biāo)高時應(yīng)避免大挖、大填。,二、豎向布置的方法 （一）豎向布置的方式 1連續(xù)式豎向布置 這種方式是將整個廠區(qū)的地面進(jìn)行全面平整，如圖2.41所示。適用于廠區(qū)建筑密度大，建筑系數(shù)大于25%，地下管線較復(fù)雜，有密集的鐵路或道路，廠區(qū)面積不大和地形比較平坦的工廠。,圖2.41 連續(xù)式豎向布置 l. 自然地面 2. 整平地面 3. 道路中心 4. 廠房,3,3,2重點式豎向布置 這種布置方式只是平整建筑物、構(gòu)筑物及其它工程有關(guān)地段和為了排水所必須整平的區(qū)域。廠區(qū)的其余部分仍保留自然地形，如圖2.42所示。采用重點式豎向布置的廠區(qū)上，道路一般為郊區(qū)型且有明溝排水。這種布置方式一般適用于廠區(qū)建筑密度不大，建筑系數(shù)小于15%，運(yùn)輸線路及管線較簡單且自然地形起伏較大的工廠。,圖2.42 重點式豎向布置 1自然地面 2整平地面 3道路中心 4廠房,3混合式豎向布置（區(qū)段式豎向布置） 在整個廠區(qū)內(nèi)預(yù)先按地段分出連續(xù)和重點兩種布置方式。這種豎向布置方式可以在大中型工廠中采用。因場地大，可按上述兩種系統(tǒng)分區(qū)布置。 上述三種布置方式應(yīng)視廠區(qū)自然地形及生產(chǎn)工藝特點而定。 廠址的地質(zhì)構(gòu)造對豎向布置方式有很大影響。,（二）地面的連接方法,1平坡法 將設(shè)計地形整平為向一個方向或幾個方向傾斜的整平面。在各個主要平面連接處，設(shè)計坡度與設(shè)計標(biāo)高沒有急劇的變化，如圖2.43所示。此法一般適用于廠區(qū)較寬和自然地形坡度不大于2%的地面。當(dāng)廠區(qū)寬度很小，自然地形坡度雖然達(dá)到3%4%也可采用平坡法。,圖2.43 平坡式連接 1自然地面 2整平地面 3道路中心 4廠房,2階梯法 兩個連接的整平面高差較大，整平面的連接處采用陡坡式擋土墻，如圖2.44所示。一般適用于廠區(qū)布置在自然地形坡度大于3%4%的地區(qū)。當(dāng)廠區(qū)寬度超過500米和自然地形坡度大于2%時，也可考慮采用此法。它的主要優(yōu)點是可以節(jié)省土方工程量。,圖2.44 階梯式連接 1自然地面 2整平地面 3道路中心 4廠房 5擋水溝,（三）豎向標(biāo)高的選擇,豎向布置設(shè)計中選擇標(biāo)高的根據(jù)是: 所采用的豎向布置方式、主要整平面的連接方法以及豎向布置所涉及的其它各種因素，例如建筑物和構(gòu)筑物的地坪標(biāo)高、城市干道標(biāo)高、交通運(yùn)輸?shù)穆?lián)系條件和附近地段的整平情況等。 廠區(qū)的鐵路、道路的標(biāo)高要與國家鐵路和附近公路的標(biāo)高相適應(yīng)，與廠內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物及其他設(shè)施的標(biāo)高相協(xié)調(diào)。還要滿足各種運(yùn)輸設(shè)備允許的坡度，如電瓶車4%、手推車1.5%，汽車8%和火車2%，(如果條件困難時，不得大于8%)。 場地的水文地質(zhì)條件也是影響因素。,第五節(jié) 工廠總平面布置實例,第六節(jié) 交通運(yùn)輸,一、運(yùn)輸方式的選擇 1鐵路運(yùn)輸 對于年運(yùn)輸量較大、運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的大型水泥廠、陶瓷廠、玻璃廠可采用鐵路專用線進(jìn)