第13章--耐火材料工廠工藝設計概論 其它專業(yè)知識

1、第第13章章 其它專業(yè)知識其它專業(yè)知識 工廠的設計包括工藝布置、廠房建筑、設備基礎、給水排水、采暖通風、動力及檢修等設施的設計。工藝設計人員進行車間工藝布置時，除考慮合理布置各種設備外，還應為其他專業(yè)留出適當?shù)目臻g和位置。為此，工藝設計人員了解其他專業(yè)的一些基本知識，是做好工藝設計的前提。13.1 13.1 土木建筑土木建筑1、工藝布置與土建設計的關系 土建設計土建設計一般指建筑設計和結構設計。車間建筑設計要解決平面布置和立面布置，使之符合生產(chǎn)工藝，采光、通風防火等要求，建筑設計還要考慮美觀、協(xié)調(diào)與整齊。結構設計要解決如何建造具有足夠強度和穩(wěn)定的廠房或構筑物，用于遮蓋生產(chǎn)設備、輔助設備和支承機

2、組設備、貯存物料或成品。由此可見，車間工藝布置是土建設計的條件和依據(jù)。 車間設計都必須先由工藝布置開始。工藝設計人員首先應考慮合理地布置車間內(nèi)所有機器設備，在機器設備周圍應留出巡視維修場地，設備上方應留出必要的空間，并配備相應的檢修起重設施，同時還要考慮留出敷設各種管道和安裝電器開關等的位置。由此，可大體定出車間廠房的長、寬、高等輪廓尺寸。在這個過程中，工藝設計人員必須運用土建的基本知識，考慮梁、板、柱、設備基礎、樓梯等土建設施及其對車間工藝布置的影響，最后才定出柱網(wǎng)尺寸和廠房的層高或凈高。 例子例子 現(xiàn)以空氣壓縮機站工藝布置為例，說明單層廠房設計中工藝與土建設計的關系。圖13-1是工藝設計人

3、員繪制的空氣壓縮機站資料圖資料圖，它集中反映工藝布置的要求和具體條件。資料圖以單線單線表示廠房輪廓、廠房凈空高度、開門位置等，并要提出設備與柱網(wǎng)的關系尺寸、機組之間的關系尺寸、各項設備載重數(shù)據(jù)、檢修吊車重量以及所有設備基礎的具體尺寸等。 土建專業(yè)根據(jù)工藝專業(yè)提出的資料圖進行土建設計土建設計，繪制出空氣壓縮機站平、立、剖面圖平、立、剖面圖，即土建布置圖土建布置圖。然后，工藝設計人員根據(jù)土建布置圖，繪制空氣壓縮機站工藝布置圖工藝布置圖，如圖13-2所示。 從工藝布置資料圖土建布置圖工藝布置圖這一過程，不難看出，在一個車間或工序的設計中，工藝設計和土建設計的是密切相關的。如果工藝設計人員在資料圖中定

4、的柱網(wǎng)尺寸或其他尺寸不合適，土建設計難免要給予調(diào)整，甚至要求工藝人員重新進行設備布置，從而影響到設計進度。因此，工藝設計人員必須掌握土建設計的基本知識。圖13-l 空氣壓縮機站工藝布置資料圖圖13-2 空氣壓縮機站工藝布置圖圖13-3 火泥工序工藝布置資料圖圖13-4 火泥包裝工序工藝布置圖13.2 工業(yè)建筑的類型和構造1、類型(1)按用途分：生產(chǎn)建筑、輔助生產(chǎn)建筑、動力用建筑、貯藏用建筑和運輸用建筑、行政管理和福利建筑等。(2)按形式：工廠建筑可分單層廠房、多層廠房和層次混合的廠房。(3)按建筑物的平面布局可分為：1)狹窄式獨立式廠房：其布置形式有矩形的、型的和型的等，這種布置形式采光通風好

5、、構造簡單，但占地面積大、建造和維修費用高。2)整體式的聯(lián)合廠房，生產(chǎn)過程的聯(lián)系緊密。(4)按建筑物的結構組合方式可分為單跨的和雙跨的。(5)按屋面形式，可分為單坡的和多坡的。(6)按跨度大小:小跨度的(18m以下)和大跨度的(30m以上)。(7)按建筑物材料和結構:磚木結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構。(8)按建筑物內(nèi)的生產(chǎn)條件，可分為熱車間和冷車間。前者要考慮散發(fā)熱量及通風設施，后者要考慮防寒保溫。(9)按建筑物的使用年限，可分為臨時性的建筑(使用年限在30年以下)和永久性的建筑(使用年限在30年以上)。2、工業(yè)建筑的結構組成A 單層廠房圖13-5 單層廠房裝配式鋼筋混凝土骨架及主要構件1-邊

6、立柱；2-中立柱；3屋面大梁；4-天窗架；5-吊車粱；6-聯(lián)系梁；7-基礎梁；8-基礎；9-外墻；10-圈梁；11-屋面板；12-地面；13-天窗扇；14-散水；15-風力B 多層廠房多層廠房 多層廠房結構由樓蓋(樓板)、屋蓋(水平承重結構)、墻柱(豎向承重結構)、基礎和其他構件等幾部分組成。多層廠房的豎向承重結構是由若干個豎向承重單體組合而成的，即若干個橫向骨架和縱向聯(lián)系構件組成的，它們主要承受由樓蓋、屋蓋傳來的恒載和活載等豎向荷載，外墻面?zhèn)鱽淼乃斤L荷載以及溫度差所引起的荷載。樓板把房屋的上、下層隔開，形成上下兩個空間，保證它們的使用要求，同時承受上層的荷載，并將其傳給垂直受力的墻、柱等構

7、件。樓板的底面是下層的天花板，而上表面是上層的地坪。天棚把屋和屋頂?shù)母魳欠珠_，它吊在屋架的下弦上，或支承在兩邊的墻上，多層或高層廠房的外墻是圍護結構，內(nèi)墻分隔室內(nèi)空間，但它們同時又是垂直受力構件。 1、建筑模數(shù)、柱網(wǎng)、層高A A 建筑模數(shù)建筑模數(shù) 為了實現(xiàn)建筑設計標準化定型化、配件生產(chǎn)工廠化、施工機械化，逐步提高建筑工業(yè)水平，建筑物各部分的尺寸就必須服從一定尺寸系統(tǒng)，這個尺寸系統(tǒng)的基礎就是應用一個固定尺寸的倍數(shù)即基本模數(shù)，國家在1955年頒布了(建筑統(tǒng)一模數(shù)制)，規(guī)定以l00mm作為基本尺度單位，稱為基本模數(shù)，以M0表示。為了使不同類型的建筑物及其各組成部分間的尺寸統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，規(guī)定了建筑中的基

8、本尺寸應該采用基本模數(shù)的倍數(shù)或擴大模數(shù)，如200mm，300等。在工業(yè)廠房中，一般接規(guī)定的模數(shù)來劃分的有：定位軸線距離、層高、門窗的寬和高、自地而至吊車軌面的距離以及地面到屋架下弦的距離等。 實踐證實了耐火廠廠房因受設備布置的限制，嚴格執(zhí)行建筑模數(shù)制還有一定困難。因此，在耐火廠設計中，要結合具體條件考慮，盡可能采用建筑模數(shù)制。13.3 建筑建筑B B 柱網(wǎng)柱網(wǎng) 柱網(wǎng)柱網(wǎng)是指廠房承重柱的縱向和橫向定位軸線在平面上排列所形成的網(wǎng)絡網(wǎng)絡，如下圖所示。柱網(wǎng)布置是確定縱向定位軸線之間(跨度)和橫向定位軸線間(柱距)的尺寸。柱網(wǎng)示意圖 確定柱網(wǎng)尺寸既是確定柱的位置，同時也是確定屋面板、屋架吊車梁等構件的跨

9、度，并涉及到廠房結構構件的布置。 柱網(wǎng)布置的原則是要符合生產(chǎn)和使用要求。廠房柱網(wǎng)尺寸柱網(wǎng)尺寸是以米米計。耐火廠廠房跨度多采用30M，為擴大模數(shù)，即采用3m的倍數(shù)(如9m、12m、15m、18m等)，但跨度在18m以上，應采用6m的倍數(shù)。C 層高層高 層高是指樓層高度樓層高度，即指兩層樓面的間距，單層廠房則指地坪至屋架下弦的距離；當有起重或有懸掛起重機的單層廠房時，則指地面至柱頂?shù)木嚯x；當有橋式、梁式起重機的廠房時，指地面至起重機軌頂面的高度。樓層凈高樓層凈高指樓底板面至上一層的梁底面距離。 耐火廠廠房層高模數(shù)層高模數(shù)尺寸，一般采用3M0，除有橋式、粱式起重機廠房的層高采用600mm的整倍數(shù)外，

10、其他廠房層高均為300mm的整數(shù)倍。但耐火廠廠房設計的層高往往受到設備尺寸的限制，常會出現(xiàn)不符合建筑模數(shù)的層高尺寸。 層高是根據(jù)生產(chǎn)的需要，如設備及溜管的布置、安裝、操作檢修所需要的空間，還應滿足廠房由通風散熱等需要的空間。一般廠房層高最好不低于3.2m，凈高不小于2.4m。圖13-7 樓梯示意圖a-一段樓梯；b-二段樓梯；c-三段樓梯2、道路與通道 通道凈高不小于2m，凈寬不小于1m，在溜管、管道或平臺下的通道，其凈高不得小于l.9m。通向作業(yè)崗位的走道凈寬不得小于0.8m。 3、墻、墻l墻墻是建筑物的重要組成部分，它既可能是承重構件又可能是圍護構件。當墻是承重構件時，它承重房屋的屋頂、樓層包括樓層上其他的負載以及墻本身自重等荷載，通過墻或柱傳給基礎。由于墻隔絕了自然界風、雨、雪和霜的侵襲，防止太陽輻射，聲音干擾的影響而達到隔熱、隔聲、保溫的目的，同時墻還能將房屋內(nèi)外空間分隔成許多房間，因此說墻起著圍護構件的作用。當建筑物的結構是框架結構框架結構時(框架結構是由梁、柱構成的框架承受房屋的全部荷載)，而墻只作為框架間的填充構件，它只承自重和起圍護分隔作用。 l墻有外墻(包括山墻和檐墻)和內(nèi)墻之分，它們可能是承重墻或非承重墻，但內(nèi)墻有時只作為分隔而不承重的隔墻。墻一般是用磚砌筑的，墻身還設有門、窗洞等構件。外墻與邊柱的布置方式有幾種，耐火廠常用的有兩種，如圖13-8所示。 圖13-