工廠總平面布置及運輸設計.ppt

第二章 工廠總平面布置及運輸設計,第一節(jié) 任務和程序 工廠的總平面及運輸設計，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)工藝設施、輔助生產(chǎn)設施及辦公生活設施等所進行的總體設計和豎向布置，并全面地解決它們互相間的協(xié)調(diào)問題。,一、設計任務 1在滿足生產(chǎn)要求的條件下，經(jīng)濟合理地進行廠區(qū)劃分，并確定廠區(qū)內(nèi)各建筑物、構(gòu)筑物、堆場及其他設施之間的相互位置； 2選定廠外與廠內(nèi)的交通運輸系統(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、鐵路和道路的標高；,4布置地上和地下的各種工程技術管道； 5完善衛(wèi)生防火條件，進行廠區(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，然后進行總平面及運輸設計工作。,二、設計程序,1進行廠區(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輸方式和運輸設施； 4在以上各項基礎上，繪制總平面布置圖的設計方案； 5按照總平面設計方案，編制運輸線路并確定豎向布置的方式和方法； 6進行方案的分析比較，在所考慮的各種方案中選定經(jīng)濟合理的最佳方案； 7在已選定方案基礎上，做進一步詳盡的總平面及運輸設計，即具體的總平面布置、交通運輸和豎向布置。,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)筑物及交通運輸線路的布置應使工藝流程順捷，并保證合理的生產(chǎn)作業(yè)線； 2原料、燃料、半成品和成品的運輸應當是連續(xù)的短距離運輸，避免交叉和往返； 3適當?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、動力要求和交通運輸?shù)韧惖慕ㄖ铩?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)筑物的外形應簡單，布置應緊湊，以便廠區(qū)利用率達到最大限度； 5輔助車間及倉庫應盡可能地靠近所服務的主要車間；,6動力設施應盡量靠近負荷中心； 7廠內(nèi)人行道距離應最短，并盡可能避免與貨運線路交叉，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，應盡可能取直，不應在鐵路和道路路基下面敷設各種管線，集中埋放地下管線地帶應位于建筑物和道路之間； 9布置建筑物時應考慮日照方位及主導風向，應保證室內(nèi)天然采光、自然通風及防止日照輻射熱的投入，若有往大氣中大量排出煤氣、煙、灰塵及不良氣體的建筑物，當主導風向非常明顯時，該建筑物須布置在其他建筑物的下風側(cè)；,10必須根據(jù)工廠的發(fā)展預先考慮將來擴建的可能，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計意圖和不拆毀較大建筑物、構(gòu)筑物的條件下，達到擴建的目的； 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)約建設投資； 12應滿足運輸線路、防火衛(wèi)生條件及工程技術管線的要求； 13應使廠內(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)筑物的下風側(cè)，經(jīng)常散出大量火花以及有明火源的車間，均應布置在易燃、可燃和燃料倉庫的下風側(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，縮短工程技術管線及運輸線路； 16廠區(qū)內(nèi)不允許修建醫(yī)療所、消防、警衛(wèi)人員宿舍和運動設施等，但某些設施可設在廠區(qū)外的防護區(qū)內(nèi)；,17規(guī)模較大的企業(yè)分期建設時，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，以降低工廠的建設投資和經(jīng)營費用； 18工廠總平面圖應有合理的藝術性，建筑物和構(gòu)筑物應與周圍的環(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?shù)孛阑G化使工廠成為一個建筑藝術的整體； 19建筑物、構(gòu)筑物應作行列式或節(jié)間式布置，并應與建設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，可以縮短物料的運輸線路，生產(chǎn)工序聯(lián)系較緊密。可以按照生產(chǎn)工藝要求適當選用，如立體空間工藝設施較多的車間。,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，對施工技術的要求較低，擴建容易和靈活； 3. 可以避免車間之間的相互影響和干擾； 4. 火災不易蔓延，建筑標準可降低。 缺點：增加了工廠占地面積，延長了生產(chǎn)線和運輸線路，對機械連續(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. 運輸線路短，便于機械化連續(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管道線路，節(jié)約建設和經(jīng)營費用； 4. 火災不易蔓延，建筑標準可降低。 缺點：通風采光良差；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考慮擴建與改建 （1）擴建 （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（初步設計成品圖） 在調(diào)整、補充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎上，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)地形測量座標網(wǎng)和等高線；廠區(qū)設計座標網(wǎng)；所有建筑物和堆場的平面位置、名稱、設計地坪標高，鐵路和道路的平面布置和設計標高等；圖上標注工廠總平面設計的主要技術指標和風向玫瑰圖。,風向玫瑰圖:,1、風向與總平面布置： 廠內(nèi)環(huán)境；工廠與村鎮(zhèn)位置。 2、風向玫瑰圖的畫法： 1）收集氣象資料，計算某方向年刮風百分數(shù)或日數(shù)； 2）畫方位坐標圖（4，8，16）； 3）按某方向年刮風百分數(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向玫瑰圖。 風頻圖。,夏季風頻圖,全年風頻圖,風速頻率,3、風向玫瑰圖表達的意義： 1）所示風向由外邊吹向中心； 2）向心線最短的風向，表示最小頻率風向。 4、全年風向玫瑰圖、夏季風向玫瑰圖,工廠總平面圖的主要技術指標：,（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數(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，既浪費用地又增加車間之間運輸和管線等的投資和經(jīng)營管理費用。 工廠的建筑系數(shù)，一般在2230%之間，工廠擴建后，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數(shù)。 反映廠區(qū)面積有效利用的程度。,（二）施工圖設計,l工廠總平面資料圖 根據(jù)初步設計審批意見，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)，具體表示設計坐標網(wǎng)與測量坐標網(wǎng)的關系數(shù)字和鐵路、公路及所有建筑物、構(gòu)筑物的坐標和標高數(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)設備的利用率、勞動定員的配備、基本建設投資以及固定資產(chǎn)折舊率等重要技術經(jīng)濟指標。,混凝土制品廠年工作制度(d),設計系數(shù)：,在工藝設計中，特別是進行原材料日消耗量及設備選型時，需考慮各設計系數(shù)，包括日產(chǎn)量不平衡系數(shù)、設備利用系數(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、豎向布置設計任務 豎向布置的任務是對廠區(qū)的天然地形進行改造，使之適合企業(yè)的建設和生產(chǎn)經(jīng)營要求; 合理地確定建筑物、構(gòu)筑物、鐵路和道路的標高，使相互之間的關系協(xié)調(diào)，滿足生產(chǎn)和運輸技術的要求; 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、縮短建設周期。力求填方、挖方能就近平衡。確定建筑場地標高時應避免大挖、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，設計坡度與設計標高沒有急劇的變化，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。當廠區(qū)寬度很小，自然地形坡度雖然達到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）豎向標高的選擇,豎向布置設計中選擇標高的根據(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)筑物的地坪標高、城市干道標高、交通運輸?shù)穆?lián)系條件和附近地段的整平情況等。 廠區(qū)的鐵路、道路的標高要與國家鐵路和附近公路的標高相適應，與廠內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物及其他設施的標高相協(xié)調(diào)。還要滿足各種運輸設備允許的坡度，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) 交通運輸,一、運輸方式的選擇 1鐵路運輸 對于年運輸量較大、運輸距離較遠的大型水泥廠、陶瓷廠、玻璃廠可采用鐵路專用線進